Выпрямительные схемы источников питания, страница 10

Поэтому при одном и том же напряжении нагрузки в схеме рис. 3, а к обратносмещенному диоду прикладывается напря­жение в два раза меньшее, чем в схеме рис. 2, а.

Схема рис. 13.4, а носит название мостового вы­прямителя. Ее основные параметры (U_{н ср}, I_{н ср}) такие же, что и для двухполупериодной схемы со средней точкой, при условии .

Особенностью рассмотренных двухполупериодных схем является то, что в схеме со средней точкой последовательно с нагрузкой постоянно включен только один диод,  в то время как в мостовой схеме таких диодов два. Поэтому при низких выход­ных напряжениях (до 4...5 В) лучше применять схему рис. 2,а из за меньших потерь напряжения на диодах. При повышении выходного напряжения разница в потерях для этих схем уменьшается. Определяющим фактором становится меньшее обратное напряжение, приклады­ваемое к запертым диодам схемы рис. 3, а. Поэтому при боль­ших уровнях выходного напряжения обычно используют выпря­митель, выполненный по мостовой схеме.

Следует отметить, что если мостовую схему выпрямителя ис­пользовать совместно с источником, снабженным средней точкой и средний выход каждой пары диодов соединить со средней точ­кой входного источника через собственную нагрузку, на выхо­де выпрямителя получим два равных, но обратных по знаку напряжения (рис. 3,б). Такая схема выпрямителя часто ис­пользуется для питания устройств, построенных с применением операционных усилителей.

Для уменьшения пульсации выходного напряжения применяются фильтры. Емкостной сглаживающий фильтр является наиболее простым. Он состоит из конденсатора С_ф, включаемого параллельно сопротивлению нагрузки (рис. 4,а). Временные диаграммы, поясняющие его работу на выходе  двухполупериодного выпрямителя, приведены на рис. 4,б.

Анализ работы данного фильтра проведем в предположении, что качестве диодов схемы выпрямителя применяются идеальные диоды (U_до=0,  r_д=0), а внутреннее сопротивление источника входного напряжения равно R_вн=0.  

Допустим, что в момент времени t=t₁ напряжение на конден­соре С_ф равно мгновенному значению входного напряжения, т.е. выполняется условие u_c(t₁)=u_вх(t₁). Дальнейшее увеличение входного напряжения приведет к смещению в прямом направлении соответствующей пары диодов выпрямителя. При этом через диоды будет протекать ток, равный сумме тока нагрузки и зарядного тока конденсатора