Однотактная однополупериодная схема

Эта схема приведена на рис.3, а графики напряжений и токов на рис.4.

Здесь вентиль В, вторичная обмотка трансформатора и нагруз­ка образуют последовательную цепь, поэтому мгновенные значения токов протекающих через обмотку трансформатора I₂, вентиль i_B и нагрузку i₀ равны.

Н

Н

На рис.4а приведены временные характеристики: нап­ряжения , приложенного к зажи­мам вторичной обмотки трансформа­тора.

На рис.4б приведены временные характеристики: токов через нагрузку I₀ и напряжения на её зажимах U₀. Так как сопротивления обмоток трансформато­ра и вентиля для прямого тока при­няты равными нулю, то падение напря­жения на этих элементах схемы во время положительной полуволны отсутствует, и форма напряжения на нагрузке повторяет форму напряже­ния на зажимах вторичной обмотки трансформатора. Во время отрица­тельной полуволны сопротивление вентиля бесконечно велико, поэто­му ток через нагрузку и напряжение на её зажимах равны нулю.

На рис.4в приведены графики нап­ряжения между электродами вентиля. Так как прямое сопротивление идеа­льного вентиля равно нулю, то при положительной полуволне разность потенциалов между анодом и катодом вентиля также равны нулю. Во время отрицательной полуволны можно пре­небречь сопротивлением нагрузки по сравнению с обратным сопротивлением вентиля и считать, что всё напряжение на зажимах вторичной обмотки трансформатора приложено между электродами вентиля.

В этой схеме ток через вторичную обмотку трансформатора и вентиля протекает такой же, как и через нагрузку, поэтому вто­ричная обмотка используется плохо, так как ток через неё проте­кает в течение одной половины периода. Определим величину дей­ствующего напряжения вторичной обмотки U₂ и тока I₂. Так как форма напряжения на нагрузке повторяет форму напряжения на зажимах вторичной обмотки трансформатора (рис.4), то

U₀ = U₂ = U_2m sin ωt

Среднее значение выпрямленного напряжения за период равно:

,

но так как , то .

Т.о., действующее напряжение на зажимах вторичной обмотки более чем в два раза превышает выпрямленное напряжение.

Определим действующее значение тока вторичной обмотки трансформатора I₂ из выражения:

, ,

Обратное напряжение вентиля:

Недостатками однополупериодной схемы являются:

1.Значительная величина амплитуды тока через вентиль.

2.Низкое использование трансформатора и подмагничивание сердечника трансформатора постоянной составляющей тока I₀.

3.Большой коэффициент пульсаций ( К= 1,57 ); f_n = f_c

Рис. 5. Двухполупериодная однотактная схема

4.Громоздкость сглаживающих фильтров.

Основным преимуществом схемы является её простота.