Коэффициент пульсаций определяет количество пульсаций в выходном сигнале постоянного тока. Он используется для измерения того, насколько хорошо однополупериодный выпрямитель может преобразовывать переменное напряжение в постоянное. Математически коэффициент пульсаций представляет собой отношение среднеквадратичного значения составляющей переменного тока выходного напряжения к составляющей постоянного тока выходного напряжения. Или это отношение пульсирующего напряжения к напряжению постоянного тока.

Для создания хорошего выпрямителя коэффициент пульсаций должен быть минимальным. Таким образом, конденсаторы и катушки индуктивности используются в качестве фильтров для уменьшения пульсаций в цепи. 92-1}
$$

Для двухполупериодного выпрямителя с отводом от середины коэффициент пульсации составляет 0,48.

$$
\text { т.е. } \gamma=0.48
$$

Среднеквадратичное значение тока, протекающего через сопротивление нагрузки RL для двухполупериодного выпрямителя, определяется как:
$ $
I_ {rm s}=\frac{I_m}{\sqrt{2}}
$$

Среднеквадратичное значение выходного напряжения нагрузки определяется по формуле:

$$
V_{rm s}=I_{rm s} * R_L=\ frac{I_m}{\sqrt{2}} R_L \
$$

Выходное напряжение постоянного тока (В пост. тока) — это напряжение на нагрузке RL. Это получается путем умножения выходного постоянного тока и сопротивления нагрузки RL.

Математически это можно записать как:

$$
V_{d c}=I_{d c} * R_L
$$

Выходное напряжение постоянного тока (В пост. тока) определяется как:

$$
V_{d c} =\frac{2}{\pi} I_{\max } R_L
$$

КПД выпрямителя представляет собой отношение выходной мощности постоянного тока к входной мощности переменного тока. Он обозначается ղ и математически записывается как:

$$
\mathbf{1}=\frac{P_{d c}}{P_{a c}}
$$

Для двухполупериодного выпрямителя КПД равен до 81,2%, что вдвое превышает эффективность однополупериодного выпрямителя.

Пиковое обратное напряжение (PIV) — это максимальное обратное напряжение смещения, которое может выдержать диод. Диод будет разрушен, если приложенное напряжение больше, чем пиковое обратное напряжение (PIV).

Пиковое обратное напряжение двухполупериодного выпрямителя в два раза больше, чем у однополупериодного выпрямителя. PIV через D1 и D2 составляет 2Vmax.

Форм-фактор определяется как отношение среднеквадратичного значения к значению постоянного тока или среднему значению. Математически это определяется как:
$$
\mathrm{FF}=\frac{\text {RMS Value}}{\text {DC Value}}
$$

Для двухполупериодного выпрямителя форм-фактор:
$$
\mathrm{FF}=\frac{I_{r m s}}{I_{d c}}=\frac{I_{\max} / \sqrt{2}}{2 I_{\max} \sqrt{ \pi}}=\frac{\pi}{2 \sqrt{2}}=1,11
$$

Двухполупериодный выпрямитель в основном используется для следующих применений:

• Они используются для определения амплитуды модулирующего радиосигнала
Двухполупериодные мостовые выпрямители
• используются в цепях питания для различных приложений.
• Они используются для подачи питания на устройства, которым требуется постоянное напряжение, подобное светодиоду и двигателю.
• Они используются в мобильных телефонах, ноутбуках и зарядных устройствах.
• Используются в ИБП для преобразования переменного тока в постоянный.
• Используются при сварке.

Основные преимущества двухполупериодного выпрямителя:

• Они имеют более высокий КПД, чем однополупериодные выпрямители. т. е. они более эффективно преобразуют переменный ток в постоянный.
• Выходная мощность не теряется, так как они используют оба полупериода, и в процессе выпрямления сигнал напряжения не теряется.
• Имеют меньший коэффициент пульсации. то есть выходное напряжение двухполупериодного выпрямителя имеет более низкие пульсации, чем у однополупериодного выпрямителя.

Недостатки двухполупериодного выпрямителя заключаются в следующем:

• Для них требуется больше элементов схемы, чем для однополупериодных выпрямителей, что делает их сложными и занимает много места.
• Они дороже однополупериодных выпрямителей.

Двухполупериодный выпрямитель — Выпрямители — Основы электроники

Выпрямители

Двухполупериодный выпрямитель представляет собой устройство с двумя или более диодами, расположенными чтобы ток нагрузки протекал в одном и том же направлении в течение каждого полупериода подача переменного тока.

Обычный двухполупериодный выпрямитель

Схема базового двухполупериодного выпрямителя показана на виде А рисунка ниже. Трансформатор Tr подает напряжение источника на два диодных выпрямителя, D ₁ и D ₂

Обычный двухполупериодный выпрямитель.

В течение первого полупериода (указано сплошными стрелками) напряжение в точке А положительно по отношению к земле, а напряжение в точке B отрицательно относительно земли. Во время этого чередования анод D ₂ становится отрицательным. и D ₂ не может проводить. За время, в течение которого анод D ₂ отрицательный, анод D ₁ это положительный, разрешающий D ₁ проводить. Как показано, ток течет из точки А трансформатор, через диод D ₁ , вниз через нагрузочный резистор ( R _L ) на массу (центральный отвод). Когда

Во время второго полупериода (обозначено пунктирными линиями) полярность приложенное напряжение изменилось на противоположное. Теперь анод Д ₂ есть положительный относительно земли и анод D ₁ отрицательный. Теперь только D ₂ могут проводить. Ток теперь течет, как показано, от точки B трансформатора, через диод D ₂ вниз через нагрузочный резистор (

Вид B на приведенном выше рисунке представляет форму выходного сигнала полноволнового выпрямитель. Форма сигнала состоит из двух импульсов тока (или напряжения) для каждого цикл входного напряжения. Частота пульсаций на выходе Таким образом, двухполупериодный выпрямитель в два раза превышает частоту сети.

Более высокая частота на выходе двухполупериодного выпрямителя дает отчетливую Преимущество: из-за более высокой частоты пульсаций выход близко приближается к чистому DC.

По пиковому значению среднее значение тока и напряжения на выходе двухполупериодного выпрямителя вдвое больше, чем на выходе полупериодный выпрямитель. Соотношение между пиковым значением и средним значение показано на рисунке ниже. Поскольку форма выходного сигнала по существу синусоидальная волна с обоими чередованиями одной и той же полярности, средний ток или напряжение составляет 63,7 процента (или 0,637) от пикового тока. I _пик или напряжение В _пик .

Пиковые и средние значения для двухполупериодного выпрямителя.

В виде уравнения:

Пример:
Общее напряжение на высоковольтной вторичной обмотке трансформатор, используемый для питания двухполупериодного выпрямителя, составляет 300 вольт. Найдите среднее напряжение нагрузки (не учитывать небольшое падение напряжения на диоде).

Решение:
Поскольку общее вторичное напряжение ( В _S ) составляет 300 вольт, каждый на диод подается половина этого значения, или 150 вольт. Потому что вторичка напряжение является среднеквадратичным значением, пиковое напряжение нагрузки составляет:

Среднее напряжение нагрузки:

Каждая электрическая цепь имеет преимущества и недостатки. Полная волна выпрямитель не исключение. При изучении двухполупериодного выпрямителя у вас может возникнуть обнаружил, что при удвоении выходной частоты среднее напряжение удваивается, и результирующий сигнал намного легче фильтровать из-за высокой пульсации частота. Единственным недостатком является то, что пиковое напряжение в полной волне выпрямителя составляет только половину пикового напряжения в однополупериодном выпрямителе. Это потому что вторичная обмотка трансформатора в двухполупериодном выпрямителе центр постучал; поэтому на каждый диод поступает только половина напряжения источника.

К счастью, есть выпрямитель, который выдает такое же пиковое напряжение. как однополупериодный выпрямитель и с той же частотой пульсаций, что и двухполупериодный выпрямитель. Эта схема, известная как мостовой выпрямитель , будет предметом нашего рассмотрения. следующее обсуждение.

Мостовой выпрямитель

Когда четыре диода подключены, как показано на рисунке ниже, схема называется мостовым выпрямителем . Вход в схему подается на диагонально противоположные углы сети, а выход берется из оставшихся двух углов.

Мостовой выпрямитель.

Один полный цикл операции будет обсуждаться, чтобы помочь вам понять, как эта схема работает. Допустим, есть положительный потенциал в точке A и отрицательный потенциал в точке B. Положительный потенциал в точке A произойдет прямое смещение D ₃ и обратное смещение Д ₄ . Отрицательный потенциал в точке B вызовет смещение вперед D ₁ и обратное смещение D ₂ . В на этот раз D ₃ и D ₁ с прямым смещением и позволит току проходить через них; Д ₄ и D ₂ смещены в обратном направлении и блокируют ток. путь тока течет из точки А через D ₃ вниз через R _L , через D ₁ до точки B. Этот путь обозначен сплошными стрелками.

Через полпериода полярность на вторичной обмотке трансформатора реверс, смещение вперед Д ₂ и Д ₄ и обратное смещение D ₁ и D ₃ . Текущий поток теперь будет от точки B через D ₂ , вниз через R _L , через D ₄ до точки А. Этот путь обозначено ломаными стрелками. Вы должны были заметить, что текущий поток через R _L всегда в одном направлении. Протекая через R _L этот ток создает напряжение соответствует тому, что показано на выходном сигнале.