электрические приборы и машины
 
 
   
 
   
 
 
     
 

Двухполупериодное выпрямление

При двухполупериодном выпрямлении ток через нагрузку протекает в течение обоих полупернодов. Схема двухполупериодного выпрямления представлена на рис. 112, а. Аноды вентилей В1 и В2 присоединены к концам вторичной обмотки трансформатора Тр, а катоды соединены вместе; между катодами и средней точкой трансформатора присоединена нагрузка. В течение полупериода, когда потенциал анода вентиля В1 выше потенциала средней точки трансформатора, в цепи, состоящей из вентиля B1, сопротивления нагрузки Rн, и верхней половины вторичной обмотки трансформатора Тр, течет ток.

 

Вентиль В2 при этом заперт, так как потенциал его анода ниже потенциала катода на величину, равную сумме падений  напряжений на нижней половине вторичной обмотки трансформатора и на сопротивлении нагрузки. Ток вентиля В1 i'II повторяет форму э. д. с. e'II, появившейся на половине вторичной обмотки трансформатора, и создает на сопротивлении нагрузки напряжение  U, по величине и форме одинаковое с э. д. с. еII (если пренебречь падением напряжения на сопротивлении вторичной обмотки трансформатора и вентиля). Это иллюстрирует график, приведенный на рис. 112, б.

Рис. 112. Схема двухполупериодного выпрямления (а) и временные диаграммы токов, напряжений и э. д. с. (б).

Обратное напряжение Uобр, приложенное к вентилю В2, можно считать приблизительно равным

Uобр=Е"mII+UmRн≈ Е"mII+ Е'mII≈2E'mII≈2E"mII≈EmII

т. е. оно получается таким же, как и в однополупериодной схеме.

Во время следующего полупериода откроется вентиль В2, а вентиль B1 окажется запертым.

Таким образом, ток в двухполупериодной схеме выпрямления проходит в течение обоих полупериодов, и поэтому среднее значение общего выпрямленного тока оказывается в 2 раза больше, чем в однополупериодной схеме:

                                    (199)

Среднее значение выпрямленного тока через каждый вентиль можно определить по формуле

                                    (200)

Отсюда видно, что максимальное значение тока через вентиль в 3,14 раза больше среднего значения выпрямленного тока через каждый вентиль и в 1,57 раза больше среднего значения общего выпрямленного тока.

Выпрямленное напряжение в двухполупериодной схеме выпрямления тоже в 2 раза больше, чем в однополупериодной схеме. Действительно, максимальное значение выпрямленного напряжения на нагрузке

откуда

                                 (201)

т. е. среднее значение выпрямленного напряжения составляет 0,9 от действующего значения напряжения на вторичной обмотке.

При определении токов в обмотках трансформатора удобно двухполупериодную схему представить в виде двух однополупериодных схем выпрямления, работающих на общую нагрузку. Тогда форма тока в каждой половине вторичной обмотки трансформатора будет такая же, как и в однополупериодной схеме:

                                 (202)

Поскольку схема симметрична, то в соответствующих половинах вторичной обмотки постоянные составляющие токов протекают в противоположных направлениях, создают встречные магнитные потоки, вследствие чего сердечник трансформатора не подмагничивается.

Ток в первичной обмотке поэтому имеет синусоидальную форму.

Действующее значение тока первичной обмотки

                                 (203)

Типовую мощность обмоток трансформатора Рт, по аналогии с однополупериодной схемой, можно определить по формуле (в вольт-амперах)

                                (204)

где

Последняя формула показывает, что для получения одной и той же по величине выпрямленной мощности в схеме двухполупериодного выпрямления габариты трансформатора можно уменьшить в 2 раза, по сравнению со схемой однополупериодного выпрямления.

Продолжая далее сравнительную оценку обеих рассмотренных, схем выпрямления, нетрудно прийти к заключению, что в двухполупериодной схеме коэффициент
использования трансформатора в 2 раза больше (порядка 0,67), а коэффициент пульсации выпрямленного напряжения более чем в 2 раза меньше.

Двухполупериодная схема находит широкое практическое применение при токах нагрузки свыше 30 ма и используется для получения постоянных напряжений от нескольких десятков вольт до нескольких киловольт при мощности не более 1 ква.

 
 
     
 
Copyright © 2012 Электродвигатели и трансформаторы
электрические приборы и машины
Rambler's Top100
Создание сайта Вебцентр