Двухполупериодный выпрямитель со средней точкой.

На интервале от 0 до Т/2 диод VD1 смещен в прямом направлении и через него, как и через Rн, течет ток I₂¹_.Диод VD2 в это время смещен в обратном направлении и закрыт. На интервале от Т/2 до Т диод VD2 смещен в прямом направлении и открыт, и через него течет ток I₂². Диод VD1 в это время смещен в обратном направлении и заперт. Ток нагрузки в обоих полупериодах течет в одном и том же направлении.

Двухполупериодный выпрямитель со средней точкой фактически представляет собой два однополупериодных выпрямителя, соединенных между собой.

Мостовая схемадвухполупериодного выпрямителя (рис. а) состоит из трансформатора Тр и четырех диодов, собранных по мостовой схеме.

Одна из диагоналей моста соединена с выводами вторичной обмотки трансформатора, вторая диагональ — с нагрузкой Rн. Положительным полюсом нагрузки является общая точка соединения катодов вентилей, отрицательным — точка соединения анодов.

Временные диаграммы выпрямленного напряжения Uuн и тока iн приведены на рис. б. В положительный полупериод синусоидального напряжения U2,

когда точка 1 находится под положительным, а точка 2 под отрицательным потенциалами, ток i2' протекает через вентиль VD1, сопротивление нагрузки Rн и вентиль VD3.

Вентили VD2 и VD4 в этот момент закрыты, так как находятся под обратным напряжением.

Во второй полупериод, когда в точке 1 вторичной обмотки отрицательный потенциал, а в точке 2 — положительный,

ток i2" протекает через вентиль VD2, нагрузку Rн и вентиль VD4 в направлении, указанном стрелками с одним штрихом. Вентили VD1 и VD3 в этот момент закрыты, так как находятся под обратным напряжением.

Таким образом, токи i2' и i2", протекающие через нагрузку Rн, совпадают по направлению. Кривые напряжения и тока на нагрузке (см. рис. 2.3, б) повторяют (при прямом напряжении на диодах Uпр > 0) по величине и форме выпрямленные полуволны напряжения и тока вторичной обмотки трансформатора. Они пульсируют от нуля до максимального значения U2m.

Среднее значение выпрямленного напряжения (постоянная составляющая) за период равно интегралу от мгновенных значений напряжений двух полуволн, деленному на период T изменения напряжения u2:

Амплитуда основной гармоники выпрямленного напряжения Uн:

Коэффициент пульсации:

Из сравнения двухполупериодной схемы выпрямления с однополупериодной можно сделать следующие выводы:

в двухполупериодной схеме значительно лучше используется трансформатор, среднее и максимальное значения напряжения на вентиле уменьшаются в два раза при одном и том же токе нагрузки;

меньше коэффициент пульсации (qп = 0,67), хотя его величина остается значительной.

Умножители напряжения.

Умножителями напряжения (УН) называют выпрямители, обеспечивающие на выходе постоянное напряжение, в кратное число раз превышающее входное переменное напряжение.

Умножители напряжения применяются для питания высокоомных (слаботочных) потребителей (анодов электронных лучевых трубок, ионизаторов воздуха и т.д.).

Преимущество УН по сравнению с трансформатором – малые габариты, масса и стоимость.

Недостаток – большое внутреннее сопротивление, из-за чего его внешняя нагрузочная характеристика является круто ниспадающей, т.е. выходное напряжение резко уменьшается с ростом тока нагрузки.

Используются две основные схемы УН:

параллельная и последовательная.