Еднофазна мостова токоизправителна верига

Тук коригирането се разглежда като процес на преобразуване на променлив ток в постоянен ток посредством електрически елементи, които провеждат ток предимно или изключително в една посока. Такива елементи — полупроводникови диоди — представляват ниско съпротивление, когато токът тече в една посока; много голям — когато токът тече в обратна посока.

Идеалният токоизправител има нулево съпротивление в посоката на провеждане и безкрайно съпротивление в обратна посока и представлява прекъсвач, който отваря и затваря верига при промяна на полярността на напрежението.

В еднофазна мостова верига източник на променливо напрежение (вторична намотка на трансформатора) е свързан към един от диагоналите на моста, а товарът е свързан към другия.

В мостовата верига диодите работят по двойки: през половината от периода на мрежовото напрежение токът тече от вторичната намотка на трансформатора по веригата VD1, RH, VD2, а през втория полупериод — по протежение веригата VD3, RH, VD4 и във всеки полупериод токът преминава през товара в една посока, което осигурява изправяне. Превключването на диоди се случва в моментите на преминаване на променливото напрежение през нула.

Фиг. 1. Еднофазна мостова токоизправителна верига

Времевите диаграми за мостовата верига са показани на фигура 2.

В мостова верига, във всеки полупериод, токът протича едновременно през два диода (например VD1, VD2), така че времевите зависимости на токовете и напреженията ще принадлежат на двойки клапани. Средно напрежение на изхода на токоизправителя

къде е U2? ефективната стойност на променливото напрежение на входа на токоизправителя.

Ефективната стойност на променливо напрежение (ток) е стойността на постоянно напрежение (ток), развиващо в дадено активно съпротивление същата мощност като разглежданата стойност на променливо напрежение (ток).

Ориз. 2. Временни диаграми на работа на еднофазна мостова токоизправителна верига: u2 — крива на променливото напрежение на входа; iV1, iV2 — крива на тока на диоди VD1 и VD2; uV1, uV2 — напрежение на диоди VD1 и VD2; iV3, iV4 — крива на тока на диоди VD3 и VD4; uV3, uV4 — напрежение на диоди VD3 и VD4; in — крива на тока на натоварване; uн — крива на напрежението на товара

RMS напрежение на входа на токоизправителя

Средната стойност на тока през диода е половината от средната стойност на тока на натоварване Id:

Максималната стойност на тока, протичащ през диода

RMS текуща стойност на диода

RMS стойност на променлив ток на входа на токоизправителя

Максимално обратно напрежение на диода в непроводящата част на периода

Напрежението в товара се състои от полусинусоидното вторично напрежение на трансформатора, последвано едно след друго. След разгръщане в ред на Фурие, напрежението на тази форма може да бъде представено във формата

Амплитудата на основната хармоника на коригираното напрежение с честота 2?

следователно, коефициентът на пулсации на коригираното напрежение

Коефициент на трансформация на трансформатора

Мощност на първичната и вторичната намотки на вентилния трансформатор

Номинална мощност на трансформатора

Като недостатъци на еднофазна мостова верига може да се отбележи: по-голям брой диоди и потока на тока във всеки полупериод през два диода едновременно. Последното свойство на еднофазни мостови токоизправители намалява тяхната ефективност поради увеличения спад на напрежението върху полупроводниковите вентилни конструкции. Това е особено забележимо при токоизправители с ниско напрежение, работещи с високи токове.

Въпреки отбелязаните недостатъци, мостовата верига на токоизправителя се използва широко на практика в еднофазни токоизправители с различна мощност.