Однофазные схемы выпрямления

Различают два способа (схемы) выпрямления:
1. Однополупериодное – ток в нагрузке протекает только при положительной полуволне питающего напряжения..
2. Двухполупериодное – ток в нагрузках протекает при обеих полуволнах.

Однополупериодная схема выпрямления

На участке 0< ωt < π Ud=e2
На участке π<ωt<2π Ud=0

Достоинство однополупериодной схемы выпрямления: простота и дешевизна.

Недостатки однополупериодной схемы выпрямления: токи и напряжения прерывисты, следовательно, низкое среднее значение токов и напряжений. Кроме того, в схеме велик уровень напряжения пульсаций.

Двухполупериодная схема выпрямления

Рассмотрим однофазную двухполупериодную схему выпрямления с нулевой точкой (нулевая схема)

Рассмотрим интервал 0 < ωt < π : диод V1 – открыт; диод V2 – закрыт. Ud=e2 Udm=E2m=

Рассмотрим интервал π < ωt < 2π: диод V1 –закрыт; диод V2 – открыт.

Токи и напряжения имеют одинаковую полярность, но в каждый момент времени изменяют свою величину (ток и напряжение в нагрузке имеют пульсирующий характер).
Напряжение включает в себя как постоянную, так и переменную составляющую.

Период питающего напряжения

Период выпрямленного напряжения

Наибольшую величину в кривой выпрямленного напряжения имеет 1-ая гармоника, частота которой в 2 раза выше частоты питающей сети. Эту гармонику наиболее трудно подавить фильтрами, поэтому по ее величине судят об искажении выпрямленного напряжения. На рисунке штриховой линией показана первая гармоника пульсации. Пульсация выпрямленного напряжения характеризуется коэффициентом пульсации.
Коэффициент пульсаций:

где m – кратность частоты переменной составляющей выпрямленного напряжения к частоте сети (число фаз выпрямления или пульсность выпрямителя).
Определим коэффициент пульсации для нашего рассмотренного случая