A. Схема однополупериодного выпрямителя на полупроводниковых диодах

В промышленности и в быту для питания осветительных и сило­вых электроустановок используется главным образом переменный ток. Однако для электрохимических производств, электрифициро­ванного транспорта, сварочных работ, зарядки аккумуляторов, питания электронной аппаратуры и т. д. требуется ток постоянный. Но применение генераторов постоянного тока для этих целей не всегда целесообразно. Поэтому используются устройства, преобра­зующие переменный ток в постоянный. Такие устройства называ­ются выпрямителями, а процесс преобразования переменного тока в постоянный получил название выпрямления.

Схема однополупериодного выпрямителя на полупроводниковых диодах приведена на рис. 25, а.

Первичная обмотка трансформатора Тр включена в сеть пере­менного тока, а вторичная обмотка замкнута на сопротивление на­грузки через полупроводниковый вентиль. Если нужно напряжение большой величины, то применяется повышающий трансформатор, а для низкого напряжения — понижающий трансформатору

Ток первичной обмотки наводит во вторичной обмотке перемен­ную ЭДС (рис. 25, б). В течение первого (положительного) полу­периода, когда в точке / потенциал положительный, а в точке 2 — отрицательный, через сопротивление нагрузки течет ток, так как для этого направления тока вентиль включен в прямом направлении. Во второй (отрицательный) полупериод полярность в точках 1 и 2 меняется на обратную и ток в цепи отсутствует, так как для данной полярности вентиль включен в обратном направлении. При следую­щем положительном полупериоде вентиль вновь отпирается и в цепи течет ток и т. д. В результате через сопротивление нагрузки r_н бу­дет проходить постоянный пульсирующий ток, график которого при­веден на рис. 25, в.

Таким образом, в схеме выпрямления вентиль как бы срезает одну (отрицательную) половину периода и пропускает положитель­ную, поэтому такая схема носит название однополупериодной.

В качестве вентилей используются меднозакисные, селеновые, германиевые или кремниевые диоды. Следует помнить, что один диод определенной марки допускает вполне определенную силу тока, при которой он не перегружается. Такой ток называется номинальным током вентиля и обозначается I_н. Если требуется выпрямить ток, сила которого превышает номинальный ток вентиля, то диоды соединяются параллельно.

Рис. 25. Однополупериодный выпря­митель на полупроводниковом диоде: а —схема; б — график ЭДС вторичной 'об­мотки трансформатора; в — график тока нагрузки.