Расчет двухполупериодного выпрямителя

Если ток в нагрузке будет протекать в течении обоих полупериодов входного переменного напряжения, могут быть получены большая мощность постоянного тока и больший к.п.д. Поэтому двухполупериодная выпрямительная схема, значительно чаще используется в реальных выпрямительных устройствах, чем однополупериодная. Двухполупериодная схема со средней точкой (рис. 1.) представляет собой две однополупериодные схемы с обще нагрузкой, причем эти две части схемы питаются переменными входными напряжениями, сдвинутыми по фазе на 180̊. Так как каждый диод проводит электрический ток в течении только одной половины периода, когда анод диода положителен относительно катода, лампы первого и второго диода будут находиться в проводящем состоянии в различные половины периода входного переменного напряжения, благодаря чему ток в общей нагрузке диода будет иметь вид, показанный на рис 2.

Рисунок 1 - Двухполупериодный выпрямитель со средней точкой.

В данном разделе будет рассматриваться именно этот выпрямитель. Рассчитать выпрямитель - значит правильно выбрать выпрямительные диоды и конденсатор фильтра, а также определить необходимое переменное напряжение, снимаемое для выпрямления с вторичной обмотки сетевого трансформатора. Исходными данными будут служить выходное напряжение нагрузка R = 10 Ом.

Рисунок 2 - Форма импульса токов и напряжений двухполупериодного выпрямителя.

Входное значение выпрямляемого напряжения:

Действующее значение напряжения на вторичной полуобмотке:

Cреднее значение выпрямляемого тока в нагрузке:

Среднее значение тока проходящего через каждый вентиль в два раза меньше чем ток проходящий через нагрузку, т. е.

Действующее значение тока вентиля равно действующему значению тока вторичной обмотки трансформатора и определяется следующим образом:

Аналогично коэффициент формы тока вентиля:

Вентиль, не работающий в отрицательную часть периода, оказывается под воздействием обратного напряжения, равного двойному значению выходного напряжения, так как положительный потенциал вывода вторичной обмотки трансформатора через проводящий диод подается к катоду диода, а анод закрытого вентиля имеет отрицательный потенциал.

Максимальное значение обратного напряжения:

Оценка качества производится посредством коэффициента пульсации, который представляет собой отношение амплитуды первой (основной гармонической как наибольшей из всех к среднему значению действительного напряжения и определяется по формуле:

где m - число фаз выпрямителя. Для рассматриваемой схемы частота первой гармоники пульсации при частоте питающей сети составляет 100 Гц. Подставим в формулу m = 2, определим коэффициент пульсации: q = 0,67, т. е. амплитуда первой гармонически для данной схемы составляет 67%.

Выбираем диоды, у которых значения выпрямленного тока и допустимого обратного напряжения равны или превышают расчетные:

Выпрямительный диод Д2Г, с обратным напряжение 40В и прямым током 4 А.

Интересное из раздела

Проект системы видеонаблюдения для малых предприятий на базе OOO Лоцман-БТ
В наши дни системы видеонаблюдения выделились в самостоятельную область средств охраны, имеющую собственные правила и особенности эксплуатации. Системы виде ...

Преобразователь двоичного кода
Логические элементы (узлы) предназначены для выполнения различных логических (функциональных) операций над дискретными сигналами при двоичном коде их предст ...

Модернизация сети широкополосного доступа оператора связи ООО ТомГейт
Информационные методы все шире внедряются во все сферы деятельности. Информатизация, конвергенция компьютерных и телекоммуникационных технологий, переход к ...