Источники питания

в напряжение постоянного тока. В общем случае выпрямитель состоит из трансформатора, полупроводниковых диодов и сглаживающего фильтра. Структурная схема выпрямителя приведена на рисунке 1

Рисунок 1 - Структурная схема выпрямителя
Трансформатор (не обязательный элемент), преобразует напряжение переменного тока на его первичной обмотке в необходимое для получения заданной величины напряжения на входе выпрямителя.
Система вентилей (диоды) преобразует напряжение переменного тока в однонаправленное пульсирующее, имеющее в своем составе постоянную составляющую и значительное количество гармонических составляющих. Наибольшей из них является первая гармоника, частота и амплитуда которой определяется схемой выпрямления.
Сглаживающий фильтр уменьшает амплитуды всех гармонических составляющих пульсирующего (выпрямленного) напряжения. Расчет токов и напряжений в отдельных узлах схемы выпрямителя ведется из предположения, что полупроводниковые диоды и трансформатор являются идеальными.

выходное напряжение.
Выпрямительные устройства можно классифицировать:
по схеме выпрямления – однофазные и многофазные, однополупериодные и двухполупериодные;
по мощности – маломощные, средней мощности, мощные;
по частоте выпрямленного тока – промышленный частоты, повышенной частоты, высокой частоты;
по режиму рабочей нагрузки – длительная, импульсная, кратковременная;
по напряжению – низкого, среднего, высокого.
по реакции нагрузки на выпрямитель – активная, индуктивная и емкостная реакция.
Режим работы выпрямителя в значительной степени зависит от характера его нагрузки. Различают следующие режимы работы выпрямителя: на активную нагрузку, на нагрузку емкостного характера, на противоэдс, на индуктивную нагрузку, на нагрузку, состоящую из L, C и R.
Емкостная нагрузка характерна для выпрямителей малой мощности.
Режим работы выпрямителя на противоэдс является характерным при заряде аккумуляторных батарей или при питании двигателей постоянного тока.
На индуктивную нагрузку в основном работают выпрямители средней и большой мощности.

характеризующими режим работы вентиля и параметрами трансформатора.
Критериями качества работы выпрямителя являются:
- коэффициент пульсации;
- коэффициент выпрямления по напряжению;
- пульсность;
- КПД;

Для выпрямления однофазного переменного напряжения широко применяют три типа выпрямителей: однополупериодный и два двухполупериодных
Выпрямитель состоит из трансформатора, к вторичной обмотке которого последовательно подсоединены диод Д и нагрузочный резистор Rн.
Основным преимуществом однополупериодного выпрямителя является его простота.
Недостатки:
- большой коэффициент пульсаций,
малые значения выпрямленных тока и напряжения.
- ток I2 имеет постоянную составляющую, которая вызывает подмагничивание сердечника трансформатора, из-за чего уменьшается магнитная проницаемость сердечника, что, в свою очередь, снижает индуктивность обмоток трансформатора.
Однополупериодный выпрямитель применяют обычно для питания высокоомных нагрузочных устройств (например, электроннолучевых трубок), допускающих повышенную пульсацию; мощность не более 10—15 Вт.

с выводом средней точки вторичной обмотки трансформатора,

Осциллограммы в точках схемы

однополупериодных выпрямителей. Рассматриваемый выпрямитель может использоваться только с трансформатором, имеющим вывод от середины вторичной обмотки Диоды схемы проводят ток поочередно, каждый в течение полупериода
Рассматриваемый выпрямитель характеризуется довольно высокими технико- экономическими показателями и широко используется на практике.
Достоинствами выпрямителя являются:
- Высокая нагрузочная способность;
- Низкая пульсация выпрямленного напряжения.
Недостатками выпрямителя являются:
- Необходимость применения трансформатора со средней точкой;
- Повышенные требования к диодам по обратному напряжению.

однофазных выпрямителей, которые могут использоваться без трансформатора. Не известна другая однофазная схема без трансформатора, в которой бы так рационально использовались диоды. Диоды в рассматриваемой схеме включаются и выключаются парами. Одна пара — это диоды D1 и D2, а другая — DЗ и D4. Таким образом, к примеру, диоды D1 и D2 или оба включены и проводят ток, или оба выключены.

уровнями пульсаций выходного напряжения, что сказывается на снижении требований к характеристикам сглаживающего выходного фильтра. 

Трехфазные выпрямители

В однотактной схеме к выводам вторичных обмоток трехфазного трансформатора подключены всего три выпрямительных диода. Нагрузка присоединена к цепи между общей точкой, в которой сходятся катоды диодов, и общим выводом трех вторичных обмоток трансформатора.

его схема приведена на рисунке ниже. Как мы уже отмечали, требования к фильтру снижаются, вы сможете увидеть это по диаграммам. Данная схема известна как трехфазный мостовой выпрямитель Ларионова: