 |
|
Двухполупериодный выпрямитель со средней точкой. Схема, назначение, работа. Требования к диодам. Достоинства и недостатки
Анализируя временные диаграммы однополупериодного выпрямителя можно сделать вывод, что параметры выходного напряжения выпрямителя можно существенно улучшить, если ток нагрузки будет протекать в оба полупериода действия входного напряжения. Этого можно добиться, используя две схемы однополупериодного выпрямления, работающие синхронно и противофазно на единую нагрузку. Реализация данной идеи потребует использования двух источников первичного напряжения Uвх=Umsin(ωt) и Uвх=Umsin(ωt+π), имеющих общую точку. Полученная таким образом схема называется двухполупериодной схемой выпрямителя со средней точкой. На интервале 0<t<T/2 под действием напряжения u`вх диод VD1 смещен в прямом направлении и поэтому ток нагрузки определяется напряжением u`вх. На этом же интервале диод VD2 смещен в обратном направлении и к нему прикладывается сумма напряжений uн+u``вх. В результате этого максимальное обратное напряжение запертого диода Uд max=2Um. На интервале T/2<t<T диод VD1 смещен в обратном направлении, а ток нагрузки под действием напряжения u`вх протекает через прямосмещенный диод VD2.
Рисунок 2 – Схема двухполупериодного выпрямителя со средней точкой и временные диаграммы
Параметры схемы двухполупериодного выпрямителя со средней точкой:
kп2=2/3=0,67
Достоинства двухполупериодного выпрямителя: отсутствие подмагничивания трансформатора; более высокий КПД; меньший коэффициент пульсаций выпрямленного напряжения по сравнению с однополупериодным выпрямителем; вдвое большая частота пульсаций выпрямленного напряжения, чем в однополупериодной схеме, что облегчает их сглаживание.
К основным недостаткам рассмотренной схемы следует отнести: необходимость двух источников входного напряжения, более сложная конструкция трансформатора и нерациональное использование в трансформаторе меди и стали; высокое значение напряжения, прикладываемого к полупроводниковым
диодам при их обратном смещении (Uд макс ≈ 2Um ); малое значение напряжения Ucp, определяемого амплитудой Um, в то время как суммарная амплитуда входного напряжения схемы равна 2Um.