Двухполупериодная схема выпрямления мостовая: Двухполупериодный мостовой выпрямитель. Принцип действия, схема, расчет

Содержание

Двухполупериодный мостовой выпрямитель. Принцип действия, схема, расчет

Главная » Справочник » Двухполупериодный мостовой выпрямитель. Принцип действия, схема, расчет

Существует еще одна, более популярная конструкция двухполупериодного выпрямителя, построенная на основе конфигурации с четырьмя диодами. Такая конструкция известна как двухполупериодный мостовой выпрямитель или просто мостовой выпрямитель.

Преимущество этого типа выпрямителя по сравнению с версией выпрямителя с центральным отводом заключается в том, что для него не требуется сетевой трансформатор с центральным отводом во вторичной обмотке, что резко снижает его размер и стоимость.

Также эта конструкция использует полностью все вторичное напряжение в качестве входного. Используя тот же трансформатор, мы получаем вдвое больше пикового напряжения и вдвое больше постоянного напряжения с мостовым выпрямителем, чем с двухполупериодным выпрямителем с центральным отводом. Именно поэтому мостовые выпрямители используются гораздо чаще, чем двухполупериодные со средней точкой.

Двухполупериодный мостовой выпрямитель

Чтобы выпрямить оба полупериода синусоидальной волны, как мы уже говорили ранее, в мостовом выпрямителе используются четыре диода, соединенных вместе в конфигурации «моста». Вторичная обмотка трансформатора подключена с одной стороны диодного моста, а нагрузка — с другой.

На следующем рисунке показана схема мостового выпрямителя.

Во время положительного полупериода переменного напряжения диоды D1 и D2 смещены в прямом направлении, в то время как диоды D3 и D4 смещены в обратном направлении. Это создает положительное напряжение на нагрузочном резисторе (обратите внимание на плюс-минус полярности на нагрузочном резисторе).

В течение следующего полупериода полярность переменного напряжения меняется на противоположную. Теперь диоды D3 и D4 смещены в прямом направлении, а диоды D1 и D2 — в обратном. Это также создает положительное напряжение на нагрузочном резисторе, как и раньше.

Обратите внимание, что независимо от полярности напряжения на входе, полярность на нагрузке постоянная, а ток в нагрузке течет в одном направлении. Таким образом, схема преобразует входное переменное напряжение в пульсирующее постоянное напряжение.

Счетчик Гейгера

Высококачественный счетчик Гейгера с высокой чувствительностью для обнаружен…

Подробнее

Если вам трудно запомнить правильное расположение диодов в схеме мостового выпрямителя, вы можете обратиться к альтернативному представлению схемы. Это точно такая же схема, за исключением того, что все диоды расположены горизонтально и направлены в одном направлении.

Значение постоянного напряжение выходного сигнала

Здесь формула для расчета среднего значения напряжения такая же, как и для двухполупериодного выпрямителя со средней точкой:

Это уравнение говорит нам, что значение постоянного напряжения составляет около 63,6 процента от пикового значения. Например, если пиковое переменное напряжение составляет 10 В, то постоянное напряжение будет 6,36 В.

Когда вы измеряете напряжение на выходе мостового выпрямителя с помощью вольтметра, показание будет равно среднему значению.

Аппроксимация второго порядка

В действительности мы не получаем идеальное  напряжение на нагрузочном резисторе. Из-за потенциального барьера, диоды не включаются, пока источник напряжение не достигнет около 0,7 В.

И поскольку в мостовом выпрямителе работают по два диода за раз, то падение напряжения составит 0,7 x 2 = 1,4 В. Таким образом, пиковое выходное напряжение определяется следующим образом:

Выходная частота

Полноволновой выпрямитель инвертирует каждый отрицательный полупериод, удваивая количество положительных полупериодов. Из-за этого у такого выпрямителя на выходе в два раза больше циклов, чем на входе. Поэтому частота полноволнового сигнала в два раза превышает входную частоту.

Например, если частота на входе составляет 50 Гц, выходная частота будет 100 Гц.

Фильтрация постоянного напряжения

Сигнал на выходе, который мы получаем от двухполупериодного мостового выпрямителя, является по сути пульсирующим постоянным напряжением, которое вырастает до максимума, а затем снижается до нуля.

Для того чтобы избавиться от пульсаций, нам необходимо отфильтровать двухволновой сигнал. Один из способов сделать это — подключить сглаживающий конденсатор.

Первоначально конденсатор разряжен. На протяжении первой четверти цикла диоды D1 и D2 смещены в прямом направлении и из-за этого сглаживающий конденсатор начинает заряжаться. Процесс заряда длится до тех пор, пока напряжение с мостового выпрямителя не достигнет своего пикового значения. В этот момент напряжение на конденсаторе будет равно Vp.

После того, как напряжение с выпрямителя достигает своего пика, оно начинает уменьшаться. Как только напряжение снизиться ниже Vp соответствующая пара диодов (D1 и D2) не будет проводить.

Когда диоды выключены, конденсатор разряжается через нагрузку, пока не будет достигнут следующий пик. Когда наступает следующий пик, конденсатор заряжается уже через диоды D3 и D4  до пикового значения.

Недостатки мостового выпрямителя

Единственным недостатком мостового выпрямителя является то, что выходное напряжение меньше, чем входное напряжение на 1,4 В, в результате падения на двух диодах.

Этот недостаток ощутим только в источниках питания с очень низким напряжением. Например, если пиковое напряжение источника составляет всего 5 В, то  напряжение нагрузки будет иметь только 3,6 В.

Но если пиковое напряжение источника составляет 100 В, напряжение нагрузки будет близко к идеальному двухполупериодному напряжению и влияние падения на диодах будет не значительным.

Тестер транзисторов / ESR-метр / генератор

Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров…

Подробнее

Двухполупериодный мостовой выпрямитель. Схема. понятие. принцип работы….

Сразу хочу сказать, что здесь никакой воды про двухполупериодный мостовой выпрямитель, и только нужная информация. Для того чтобы лучше понимать что такое
двухполупериодный мостовой выпрямитель, мостовой выпрямитель , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Электроника, Микроэлектроника , Элементная база.

Выпрямитель (электрического тока) — преобразователь электрической энергии; механическое, электровакуумное, полупроводниковое или другое устройство, предназначенное для преобразования входного электрического тока переменного направления в ток постоянного направления (то есть однонаправленный ток), в частном случае — в постоянный выходной электрический ток.

Большинство выпрямителей создает не постоянный, а пульсирующий ток, для сглаживания пульсаций применяют фильтры.

Устройство, выполняющее обратную функцию — преобразование постоянного тока в переменный ток называется инвертором.

Из-за принципа обратимости электрических машин выпрямитель и инвертор являются двумя разновидностями одной и той же электрической машины (справедливо только для инвертора на базе электрической машины).

По способу подключения вентилей ко вторичной обмотке трансформатора – существуют следущие схемы выпрямления (выпрямители)

  • нулевые схемы,

  • с использованием нулевой (средней) точки вторичной обмотки трансформатора

  • и мостовые схемы,

в которых нулевая точка изолирована или вторичные обмотки трансформатора соединены в треугольник. рассмотрим третий вид в данной статье.

Схема двухполупериодного мостового выпрямителя


Рис. 1
двухполупериодный
мостовой выпрямитель

Значение постоянного напряжение выходного сигнала

Здесь формула для расчета среднего значения напряжения такая же, как и для двухполупериодного выпрямителя со средней точкой:

Это уравнение говорит нам, что значение постоянного напряжения составляет около 63,6 процента от пикового значения . Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Например, если пиковое переменное напряжение составляет 10 В, то постоянное напряжение будет 6,36 В.

Когда вы измеряете напряжение на выходе мостового выпрямителя с помощью вольтметра, показание будет равно среднему значению.

Аппроксимация второго порядка

В действительности мы не получаем идеальное напряжение на нагрузочном резисторе. Из-за потенциального барьера, диоды не включаются, пока источник напряжение не достигнет около 0,7 В.

И поскольку в мостовом выпрямителе работают по два диода за раз, то падение напряжения составит 0,7 x 2 = 1,4 В. Таким образом, пиковое выходное напряжение определяется следующим образом:

Выходная частота

Полноволновой выпрямитель инвертирует каждый отрицательный полупериод, удваивая количество положительных полупериодов. Из-за этого у такого выпрямителя на выходе в два раза больше циклов, чем на входе. Поэтому частота полноволнового сигнала в два раза превышает входную частоту.

Например, если частота на входе составляет 50 Гц, выходная частота будет 100 Гц.

Принцип работы мостового выпрямителя

Мостовая схема диодов, подключена ко вторичной обмотке трансформатора рис.1, каждая пара диодов работает поочередно VD1 VD3 и VD2VD4: на временных диаграммах рис.2

в интервал времени 0-T/2 открыты VD1VD3, закрыты VD2VD4 в нагрузке течет ток Iн;

в интервал времени T/2-T закрыты VD1VD3, открыты VD2VD4 в нагрузке течет ток Iн;

частота пульсаций выпрямленного напряжения в два раза больше сетевой частоты f п = 2fс = 100, Гц.


Рис.2. Временные диаграммы мостового выпрямителя

Основные параметры мостового выпрямителя

1. Средневыпрямленное напряжение:

2. Средневыпрямленный ток:

Прямой ток диода:

3. Разложив напряжение на нагрузке в ряд Фурье, получим числовое значение коэффициента пульсаций для мостовой схемы выпрямления:

Амплитуда основной второй гармоники частотой 2ω:

Следовательно, коэффициент пульсаций будет равен:

Максимальное обратное напряжение на каждом из закрытых диодов имеет такое значение, что и в однополупериодном выпрямителе, так как по отношению к входу они включены параллельно:

U2m = √2U2;

Uобрmax = π•Uнср; Uобрmax = √2U2

Основной недостаток – это большое количество диодов.

В настоящее время выпускаются полупроводниковые выпрямительные блоки по мостовой схеме (КЦ402, КЦ403 и др

Запоминание правильного соединения диодов схемы мостового выпрямителя иногда может вызвать проблемы у того кто начинает понимать данную проблему.

Альтернативное начертание этой схемы может облегчить запоминание и понимание.

Это точно полнотью анологичная схема, за исключением того, что все диоды расположены в горизонтальном положении и указывают в одном направлении (рисунок ниже).

См. также

  • однополупериодный выпрямитель ,

  • двухполупериодный мостовой выпрямитель с фильтром ,

  • трехфазные выпрямители , трехфазный выпрямитель ,

  • полупроводниковый диод , вах диодов ,

  • выпрямитель электрического тока , выпрямитель ,

А как ты думаешь, при улучшении двухполупериодный мостовой выпрямитель, будет лучше нам? Надеюсь, что теперь ты понял что такое двухполупериодный мостовой выпрямитель, мостовой выпрямитель
и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания,
то нестесняся пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории
Электроника, Микроэлектроника , Элементная база

Из статьи мы узнали кратко, но емко про двухполупериодный мостовой выпрямитель

Двухполупериодный мостовой выпрямитель — инженеры в последнюю минуту

Существует другая, более популярная конструкция двухполупериодного выпрямителя, построенная на четырехдиодной мостовой конфигурации. Он известен как Full-Wave Bridge Rectifier или просто Bridge Rectifier .

Преимущество этого типа конструкции по сравнению с версией с отводом от средней точки заключается в том, что для нее не требуется специальный трансформатор с отводом от средней точки, что значительно уменьшает его размер и стоимость.

Также в этой конструкции все вторичное напряжение используется в качестве входа для выпрямителя. При одном и том же трансформаторе мы получаем в два раза больше пикового напряжения и в два раза больше постоянного напряжения с мостовым выпрямителем, чем с двухполупериодным выпрямителем с отводом от средней точки.

Вот почему мостовые выпрямители используются гораздо чаще, чем двухполупериодные.

Двухполупериодный мостовой выпрямитель

Для выпрямления обоих полупериодов синусоиды в мостовом выпрямителе используются четыре диода, соединенных вместе по схеме «мост». Вторичная обмотка трансформатора подключается с одной стороны сети диодным мостом, а нагрузка с другой стороны.

На следующем рисунке показана схема мостового выпрямителя.

Работа этой схемы легко понятна по одному полупериоду за раз.

Во время положительного полупериода истока диоды D1 и D2 открыты, а D3 и D4 смещены в обратном направлении. Это создает положительное напряжение нагрузки на нагрузочном резисторе (обратите внимание на полярность плюс-минус на нагрузочном резисторе).

В течение следующего полупериода полярность источника питания меняется на противоположную. Теперь D3 и D4 смещены в прямом направлении, а D1 и D2 смещены в обратном направлении. Это также создает положительное напряжение нагрузки на нагрузочном резисторе, как и раньше.

Обратите внимание, что независимо от полярности входа напряжение нагрузки имеет одинаковую полярность, а ток нагрузки имеет одинаковое направление.

Таким образом схема преобразует входное напряжение переменного тока в пульсирующее выходное напряжение постоянного тока.

Если вам сложно вспомнить правильное расположение диода в схеме мостового выпрямителя, вы можете обратиться к альтернативному представлению схемы. Это точно такая же схема, за исключением того, что все диоды расположены горизонтально и направлены в одном направлении.

Значение постоянного тока двухполупериодного сигнала

Поскольку мостовой выпрямитель дает двухполупериодный выходной сигнал, формула для расчета среднего значения постоянного тока такая же, как и для двухполупериодного выпрямителя:

Это уравнение говорит нам, что значение постоянного тока двухполупериодного сигнала составляет около 63,6% от пикового значения. Например, если пиковое напряжение двухполупериодного сигнала равно 10 В, постоянное напряжение будет равно 6,36 В.

При измерении полуволнового сигнала вольтметром постоянного тока показания будут равны среднему значению постоянного тока.

Приближение второго порядка

В действительности мы не получаем идеального двухполупериодного напряжения на нагрузочном резисторе. Из-за барьерного потенциала диод не включается до тех пор, пока напряжение источника не достигнет порядка 9 В.0003 0,7 В .

А так как мостовой выпрямитель работает с двумя диодами одновременно, в диоде теряется два диодных падения (0,7 * 2 = 1,4 В) напряжения источника. Таким образом, пиковое выходное напряжение определяется как:

Выходная частота

Двухполупериодный выпрямитель инвертирует каждый отрицательный полупериод, удваивая количество положительных полупериодов. Из-за этого у полноволнового выхода вдвое больше циклов, чем на входе.

Следовательно, частота полноволнового сигнала в два раза превышает входную частоту.

Например, если частота сети 60 Гц, выходная частота будет 120 Гц.

Фильтрация выходного сигнала выпрямителя

Выходной сигнал двухполупериодного выпрямителя представляет собой пульсирующее постоянное напряжение, которое увеличивается до максимума, а затем уменьшается до нуля.

Нам не нужно такое постоянное напряжение. Что нам нужно, так это устойчивое и постоянное напряжение постоянного тока, без каких-либо колебаний или пульсаций напряжения, которое мы получаем от батареи.

Чтобы получить такое напряжение, нам нужно отфильтровать двухполупериодный сигнал. Один из способов сделать это — подключить конденсатор, известный как сглаживающий конденсатор , подключенный к нагрузочному резистору, как показано ниже.

Изначально конденсатор не заряжен. В течение первой четверти периода диоды D1 и D2 смещены в прямом направлении, поэтому конденсатор начинает заряжаться. Зарядка продолжается до тех пор, пока вход не достигнет своего пикового значения. В этот момент напряжение на конденсаторе равно Vp.

После того, как входное напряжение достигает своего пика, оно начинает уменьшаться. Как только входное напряжение становится меньше Vp, напряжение на конденсаторе превышает входное напряжение, что приводит к выключению диодов.

Когда диоды выключены, конденсатор разряжается через нагрузочный резистор и обеспечивает ток нагрузки, пока не будет достигнут следующий пик.

При появлении следующего пика диоды D3 и D4 кратковременно открываются и перезаряжают конденсатор до пикового значения.

Недостаток

Единственным недостатком мостового выпрямителя является то, что выходное напряжение на два диода меньше (1,4 В) входного напряжения.

Этот недостаток характерен только для источников питания с очень низким напряжением. Например, если пиковое напряжение источника составляет всего 5 В, напряжение нагрузки будет иметь пиковое значение всего 3,6 В. Но если пиковое напряжение источника составляет 100 В, напряжение нагрузки будет близко к идеальному двухполупериодному напряжению (падения на диоде незначительны).

Двухполупериодный выпрямитель-мостовой выпрямитель-Схема схемы с конструкцией и теорией

Двухполупериодный выпрямитель представляет собой схему, которая использует оба полупериода входного переменного тока (AC) и преобразует их в постоянный ток (DC). В нашем руководстве по однополупериодным выпрямителям мы видели, что однополупериодный выпрямитель использует только один полупериод входного переменного тока. Таким образом, двухполупериодный выпрямитель намного эффективнее (двойной +), чем однополупериодный выпрямитель. Этот процесс преобразования обоих полупериодов входного питания (переменного тока) в постоянный ток (DC) называется двухполупериодным выпрямлением.

Двухполупериодный выпрямитель может быть сконструирован двумя способами. В первом методе используется трансформатор с отводом от середины и 2 диода. Эта компоновка известна как двухполупериодный выпрямитель с центральным отводом .

Второй метод использует обычный трансформатор с 4 диодами, установленными в виде моста. Эта компоновка известна как мостовой выпрямитель .

Теория двухполупериодного выпрямителя

Чтобы в совершенстве понять теорию двухполупериодного моста   , вам необходимо сначала изучить однополупериодный выпрямитель. В учебнике по однополупериодному выпрямителю мы четко объяснили основные принципы работы выпрямителя. Кроме того, мы также объяснили 9Теория 0003 за p-n переходом и характеристики диода с p-n переходом .

Двухполупериодный выпрямитель – Работа и эксплуатация

Работа и эксплуатация двухполупериодного мостового выпрямителя довольно проста. Принципиальные схемы и формы сигналов, которые мы привели ниже, помогут вам лучше понять работу мостового выпрямителя. На принципиальной схеме 4 диода расположены в виде моста. Вторичная обмотка трансформатора подключена к двум диаметрально противоположным точкам моста в точках A и C. Сопротивление нагрузки R L   подключается к мосту через точки B и D.

Двухполупериодный мостовой выпрямитель – принципиальная схема с формами входных и выходных сигналов , верхний конец вторичной обмотки трансформатора положителен по отношению к нижнему концу. Таким образом, в течение первого полупериода диоды D1 и D 3 смещены в прямом направлении, и ток, протекающий через плечо AB, поступает на сопротивление нагрузки R L , и возвращается обратно через руку DC. В течение этой половины каждого входного цикла диоды D 2 и D 4 смещены в обратном направлении, и ток не может течь по плечам AD и BC. Течение тока показано сплошными стрелками на рисунке 1.2 выше. Мы разработали еще одну диаграмму ниже, чтобы помочь вам быстро понять текущий поток. См. схему ниже – зеленые стрелки указывают на начало протекания тока от источника (вторичной обмотки трансформатора) к сопротивлению нагрузки. Красные стрелки указывают обратный путь тока от сопротивления нагрузки к источнику, замыкая таким образом цепь.

Протекание тока в мостовом выпрямителе

Во время второго полупериода

Во время второго полупериода входного напряжения нижний конец вторичной обмотки трансформатора положителен по отношению к верхнему концу. Таким образом, диоды D 2 и D 4 смещаются в прямом направлении, и ток течет через плечо CB, входит в сопротивление нагрузки R L и возвращается обратно к источнику, протекая через плечо DA. Поток тока показан пунктирными стрелками на рисунке 1.3. При этом направление протекания тока через сопротивление нагрузки R L остается одинаковым в течение обоих полупериодов входного напряжения питания. См. схему ниже – зеленые стрелки указывают на начало протекания тока от источника (вторичной обмотки трансформатора) к сопротивлению нагрузки. Красные стрелки указывают обратный путь тока от сопротивления нагрузки к источнику, замыкая таким образом цепь.

Путь тока во 2-м полупериоде

Пиковое обратное напряжение двухполупериодного мостового выпрямителя:

Давайте проанализируем пиковое обратное напряжение (PIV) двухполупериодного мостового выпрямителя, используя принципиальную схему. В любой момент, когда вторичное напряжение трансформатора достигает положительного пикового значения Vmax, диоды D1 и D3 будут смещены в прямом направлении (проводящие), а диоды D2 и D4 будут смещены в обратном направлении (непроводящие). Если рассматривать идеальные диоды в мосте, то диоды D1 и D3, смещенные в прямом направлении, будут иметь нулевое сопротивление. Это означает, что падение напряжения на проводящих диодах будет равно нулю. Это приведет к тому, что все вторичное напряжение трансформатора будет вырабатываться на сопротивлении нагрузки RL.

Таким образом, PIV мостового выпрямителя = Vmax (макс. вторичное напряжение)

Анализ схемы мостового выпрямителя

два диода проводят ток в течение каждого полупериода, и прямое сопротивление удваивается (2R F ).

  • В схеме мостового выпрямителя Vsmax представляет собой максимальное напряжение на вторичной обмотке трансформатора, тогда как в выпрямителе с центральным отводом Vsmax представляет максимальное напряжение на каждой половине вторичной обмотки.

    • Различные параметры объясняются приведенными ниже уравнениями:

    1. Пиковый ток

    Мгновенное значение напряжения, подаваемого на выпрямитель, определяется как ток, протекающий через сопротивление нагрузки, определяется как

    i1 = Imax Sin wt и i2 = 0 для первого полупериода

    и i1 = 0 и i2 = Imax Sin wt для второго полупериода

    Полный ток, протекающий через сопротивление нагрузки R L , являющийся суммой токов i1 и i2, определяется как

    i = i1 + i2 = Imax Sin wt для всего цикла.

    Где пиковое значение тока, протекающего через сопротивление нагрузки R L , определяется как

    Imax = Vsmax/(2R F + R L

    4)0173

    2.     Выходной ток

    Поскольку ток через сопротивление нагрузки RL в двух половинах цикла переменного тока одинаков, можно получить величину постоянного тока Idc, которая равна среднему значению переменного тока. путем интегрирования тока i1 между 0 и pi или тока i2 между pi и 2pi.

    Выходной ток двухполупериодного выпрямителя

    3.     Выходное напряжение постоянного тока

    Среднее или постоянное значение напряжения на нагрузке указано как

    Выходное напряжение постоянного тока двухполупериодного выпрямителя

    4.       Среднеквадратичное значение тока (RMS)

    Действующее значение тока, протекающего через сопротивление нагрузки R L   дается как

    RMS Значение тока двухполупериодного выпрямителя

    90 009 0,04 0,04 Среднеквадратичное значение (СКЗ) выходного напряжения

    Среднеквадратичное значение напряжения на нагрузке указано как

    Среднеквадратичное значение выходного напряжения двухполупериодного выпрямителя

    6.     Эффективность выпрямления

    Мощность, подаваемая на нагрузку,

    Эффективность выпрямления двухполупериодного выпрямителя

    7.     Коэффициент пульсаций

    Форм-фактор выпрямленного выходного напряжения двухполупериодного выпрямителя задается как

    Коэффициент пульсаций двухполупериодного выпрямителя

    Итак, коэффициент пульсаций, γ =  1,11 2 – 1) = 0,482

    8. Норма

    Выходное напряжение постоянного тока указано как0004

    Достоинства – Давайте сначала поговорим о преимуществах двухполупериодного мостового выпрямителя перед его полуволновой версией. На данный момент я могу думать о трех конкретных достоинствах.

    • Эффективность двухполупериодного мостового выпрямителя удваивается. Причина в том, что однополупериодный выпрямитель использует только половину входного сигнала. В мостовом выпрямителе используются обе половины и, следовательно, двойная эффективность
    • Остаточные пульсации переменного тока (до фильтрации) очень малы на выходе мостового выпрямителя. Такой же процент пульсаций очень высок в однополупериодном выпрямителе. Достаточно простого фильтра, чтобы получить от мостового выпрямителя постоянное напряжение постоянного тока.
    • Мы знаем, что эффективность двухполупериодного выпрямителя вдвое больше, чем у однополупериодного выпрямителя. Это означает более высокое выходное напряжение, более высокий коэффициент использования трансформатора (TUF) и более высокую выходную мощность.

    Недостатки –  Двухполупериодный выпрямитель требует больше элементов схемы и стоит дороже.

    Достоинства и недостатки мостового выпрямителя по сравнению с выпрямителем с центральным отводом.

    Выпрямитель с центральным отводом всегда сложно реализовать из-за использования специального трансформатора. Трансформатор с центральным ответвлением также является дорогостоящим. Одно из ключевых различий между центральным отводом и мостовым выпрямителем заключается в количестве диодов, используемых в конструкции. Для двухполупериодного выпрямителя со средним отводом требуется всего 2 диода, тогда как для мостового выпрямителя требуется 4 диода. Но поскольку кремниевые диоды дешевле, чем трансформатор с центральным отводом, мостовой выпрямитель является более предпочтительным решением в источнике питания постоянного тока. Ниже приведены преимущества мостового выпрямителя перед выпрямителем с центральным отводом.

    • Мостовой выпрямитель может быть с трансформатором или без него. Если задействован трансформатор, то подойдет любой обычный повышающий/понижающий трансформатор. Эта роскошь недоступна в выпрямителе с центральным отводом. Здесь конструкция выпрямителя зависит от трансформатора с центральным отводом, который нельзя заменить.
    • Мостовой выпрямитель подходит для высоковольтных приложений. Причина заключается в высоком пиковом обратном напряжении (PIV) мостового выпрямителя по сравнению с PIV выпрямителя с центральным отводом.
    • Коэффициент использования трансформатора (TUF) выше для мостовых выпрямителей.

    Недостатки мостового выпрямителя с центральным отводом

    Существенным недостатком мостового выпрямителя с центральным отводом является использование 4 диодов в конструкции мостового выпрямителя. В мостовом выпрямителе 2 диода проводят ток одновременно на полупериоде входа. Выпрямитель с центральным отводом имеет только 1 диод, проводящий полпериода. Это увеличивает чистое падение напряжения на диодах в мостовом выпрямителе (оно вдвое превышает значение среднего отвода).

    Применение двухполупериодного мостового выпрямителя

    Двухполупериодный выпрямитель находит применение в источниках питания постоянного напряжения, особенно в источниках питания общего назначения. Мостовой выпрямитель с эффективным фильтром идеально подходит для любого типа общего источника питания, такого как зарядка аккумулятора, питание устройства постоянного тока (например, двигателя, светодиода и т. д.) и т. д. Однако для аудиоприложения обычный источник питания может не подойти. достаточно. Это происходит из-за остаточного коэффициента пульсаций в мостовом выпрямителе. Существуют ограничения на фильтрацию пульсаций. Для аудиоприложений идеально подходят специально сконструированные источники питания (использующие стабилизаторы на ИС).

    Двухполупериодный мостовой выпрямитель с конденсаторным фильтром

    Выходное напряжение двухполупериодного выпрямителя непостоянно, оно постоянно пульсирует. Но это нельзя использовать в реальных приложениях. Другими словами, нам нужен источник питания постоянного тока с постоянным выходным напряжением. Для достижения плавного и постоянного напряжения используется фильтр с конденсатором или катушкой индуктивности. На приведенной ниже принципиальной схеме показан однополупериодный выпрямитель с емкостным фильтром.

    Двухполупериодный выпрямитель с конденсаторным фильтром

    Коэффициент пульсаций в мостовом выпрямителе

    Коэффициент пульсаций представляет собой отношение остаточной составляющей переменного тока к составляющей постоянного тока в выходном напряжении.