Однофазная мостовая схема выпрямления

Данная схема, как и предыдущая, позволяет получить двухполупериодное выпрямление. Она содержит трансформатор и четыре диода, два из которых, соединяясь анодами, образуют общий минус выпрямителя, а два другие, соединяясь катодами, образуют общий плюс выпрямителя (рис. 3,а).

Рис. 3. Мостовая схема выпрямления (а), диаграммы напряжений

и токов в схеме (б)

В первый полупериод, когда потенциал точки а положителен, а точки b — отрицателен, диоды VD ₁ VD ₃ будут открыты, а диоды VD ₂, VD ₄ закрыты (находятся под обратным напряжением). В результате ток по схеме пойдет в направлении, показанном сплошными стрелками (рис. 3, а).

Во второй полупериод, когда потенциал точки b становится положительным, а точки а — отрицательным, открываются диоды VD ₂, VD ₄, а диоды VD ₁, VD ₃ оказываются закрытыми и находятся под обратным напряжением.

В результате ток по схеме пойдет в направлении, показанном пунктирными стрелками. Как видно из рис. 3, а, направление токов i ₀, протекающих через нагрузку в течение обоих полупериодов, совпадает, т. е. в схеме имеет место двухполупериодное выпрямление, как и в схеме со средним выводом (двухфазной).

На рис. 3, б показаны графики выпрямленного напряжения и ₀ и выпрямленного тока i ₀. Так как падение напряжения на обмотках трансформатора и в диодах относительно малы, форма выпрямленного напряжения и ₀ повторяет форму напряжения на вторичной обмотке трансформатора и ₂ и состоит из положительных полусинусоид напряжения и ₂. График выпрямленного тока i ₀ повторяет график напряжения и ₀

Как видно из схемы (рис. 3, а) токи i' ₂ и i'' ₂ протекают по вторичной обмотке трансформатора в разных направлениях и результирующий ток i ₂ не содержит постоянной составляющей (рис. 3, а), поэтому вынужденное подмагничивание магнитопровода трансформатора в данной схеме отсутствует. Ток в первичной обмотке будет синусоидальным, а трансформатор работает в течение обоих полупериодов так, как если бы он был нагружен лишь на активное сопротивление.

Так как вторичная обмотка трансформатора работает полностью в течение каждого полупериода напряжения u ₂, то для получения одинаковых выпрямленных напряжений и ₀ в данной схеме и в двухфазной достаточно, чтобы напряжение u ₂ мостовой схемы было равно напряжению одной из полуобмоток трансформатора двухфазной схемы. Это обусловливает вдвое меньшее число витков вторичной обмотки и вдвое меньшее U _обр.и.п =U _{2 m}. Однако во вторичной обмотке протекает ток i ₂, действующее значение которого I ₂ больше, чем в половинах вторичной обмотки двухфазной схемы, поэтому требуется применить провод большего диаметра.

Достоинства мостовой схемы заключаются в следующем: размеры и масса трансформатора меньше вследствие лучшего использования обмоток, число витков вторичной обмотки в два раза меньше, габариты трансформатора меньше и проще схема, так как не требуется делать вывод средней точки.

Недостатками схемы являются: увеличенное количество диодов, а также увеличенные потери в диодах, определяемые увеличенным внутренним сопротивлением (одновременно открыты два последовательно включенных диода).

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: