Выпрямители – устройства, преобразующие переменный ток в постоянный.
Работа выпрямителей строится на свойстве диодов менять сопротивление в зависимости от полярности поданного напряжения.
ДИОД ОТКРЫТ (R=min) ДИОД ЗАКРЫТ (R=max)
Обычно схема выпрямления кроме преобразования из переменного тока в постоянный выполняет ещё одну функцию – понижение напряжения.
Есть некая уловка для сглаживания пульсации тока: подключение параллельно нагрузке конденсатора:
СХЕМЫ ВЫПРЯМЛЕНИЯ
1. Однополупериодная:
Принцип действия:
Сила переменного тока понижается трансформатором и подается на нагрузку Rн через диод, который пропускает только одну полволну переменного тока, для другой полуволны диод закрыт. Ток по нагрузке течёт только при одной полуволне переменного напряжения.
2. Двухполупериодная:
Принцип действия:
Переменный ток понижается трансформатором со средней точкой. Одна полуобмотка замкнута на нагрузку через диод VD1, а вторая через диод VD2.
При одной полуволне напряжения открыт диод VD1. (см. РИС)
При другой полуволне будет открыт VD2. (см. РИС)
Ток протекает через нагрузку при обоих полуволнах и в одном направлении.
3. Мостовая:
Принцип действия:
Переменный ток понижается трансформатором и прикладывается к выпрямительному мосту, который содержит 4 диода, включенные ромбом. На 2 плеча моста (углы ромба) подается переменной напряжение, а с двух других плеч получают постоянное напряжение.
Работу схемы необходимо рассматривать по полупериодам. При одной полуволне «+» сверху, а «-» снизу – ток протекает на нагрузку через VD2 и VD3(красный рисунок). При другой полуволне ток протекает через VD4 и VD1 (синий рисунок). В любом случае направление тока через нагрузку не меняется.
Схема
выпрямления
ПЛЮСЫ
МИНУСЫ
Однополупериодная
+ Амплитуда выпрямленного напряжения равна амплитуде переменного напряжения
+ Простота схемы (всего один диод)
- Редкая пульсация (50Гц и нужен более сложный фильтр)
- Низкий КПД трансформатора
- подмагничивание сердечника трансформатора (греется)
Двухполупериодная
+ Частая пульсация (100Гц и для сглаживания нужен простой фильтр)
+ Нет подмагничивания сердечника
- Амплитуда выпрямленного напряжения в два раза меньше амплитуды исходного напряжения
- Сложность (2 диода и трансформатор со средней точкой)
- Низкий КПД трансформатора
Мостовая
+ Частая пульсация (100Гц)
+ Амплитуда постоянного напряжения равно амплитуде переменного напряжения
+ Меньше вероятность пробоя диодов
+ Высокий КПД трансформатора
+ Нет подмагничивания сердечника