Однофазная мостовая схема

Двухполупериодное выпрямление может быть осуществлено также при помощи однофазной мостовой схемы выпрямления, приведенной на рис.7. Выпрямитель содержит четыре вентиля В1, В2, ВЗ, В4 и транс­форматор ТР. В отличие от ранее рассмотренных, схема является двухтактной, так как ток во вторичной обмотке протекает как в положительную, так и в отрицательную часть периода.

Н

i₀

а рис.8а показаны графики напряжения на зажимах вторичной обмотки . В первый полупериод, когда потенциал точки «а» положительный, а потенциал точки «б» отрицательный, ток проходит через вентиль В1, нагрузку и вентиль В2 в направлении, указанном сплошными стрелками. Вентили В3 и В4 в это время не работают и находятся под обратным потенциалом. В следующий полупериод, когда потенциал точки «б» становится положительным, точки «а» отрицательным, ток проходит через вентиль В3, нагрузку и вентиль В4 в направлении, указанном пунктирными линиями. Вентили В1 и В2 в это время находятся под обратным напряжением. Видно, что в оба полупериода токи через нагрузку текут в одном направлении. На рис.8б приведены кривые выпрямленного тока и напряжения . На рис.8в и рис.8г приведены диаграммы токов через вентили В1, В2, В3, В4. Ток во вторичной обмотке трансформатора протекает в течение обоих полупериодов и является синусоидальным, рис.8д. На рис.8е приведена форма обратных напряжений между электродами вентилей В1 и В2. В течение второго полупериода, когда работают вентили В3 и В4, анод вентиля В1, соединенный с точкой «а» вторичной обмотки, находится под отрицательным потенциалом. В это же время катод вентиля В2 имеет положительный потенциал, равный потенциалу точки «б» вторичной обмотки (т. к. падение напряжения в вентиле В4 при прямом токе равно нулю). Таким образом, в течение первого полупериода вентиль В2 находится под обратным напряжением, равным разности потенциалов между концами вторичной обмотки трансформатора. Этот вывод справедлив и для вентилей В1, В3 и В4.

Т. к. выпрямленное напряжение имеет такую же форму, как и в схеме со средней точкой, то , . Действующее значение тока найдём из выражения:

Обратное напряжение вентиля:

.

Однофазная мостовая схема имеет следующие преимущества перед двухполупериодной схемой:

1.Напряжение на зажимах вторичной обмотки вдвое меньше.

2. , приходящееся на один вентиль в 2 раза меньше ( );

3.Лучшее использование трансформатора, если можно осуществлять выпрямление без трансформатора.

Выпрямители с удвоением напряжения

В устройствах, где необходимо создать высокий потенциал с малой нагрузкой применяются схемы с удвоением напряжения (умножением) рис. 9. В первый полупериод ток заряжает конденсатор С1 до напряжения , во второй полупериод ток заряжает конденсатор С2 до такого же напряжения. Общее напряжение, действующее на конденсаторах, равно сумме напряжений, действующих на С1 и С2

.

При бесконечно большом сопротивлении нагрузки общее напряжение на конденсаторах стремится к удвоенному значению напряжения вторичной обмотки

,

г де – действующее значение напряжения вторичной обмотки трансформатора.