В однофазовой мостовой схеме к одной из диагоналей моста подключается источник переменного напряжения (вторичная обмотка трансформатора), а к другой – нагрузка.

В мостовой схеме диоды работают попарно: в течение одной половины периода сетевого напряжения ток протекает от вторичной обмотки трансформатора по цепи VD1, RН, VD2, а на втором полупериоде – по цепи VD3, RН, VD4, при этом в каждом полупериоде через нагрузку ток проходит в одном направлении, что и обеспечивает выпрямление. Коммутация диодов происходит в моменты перехода переменного напряжения через нуль.

Временные диаграммы для мостовой схемы, изображённы на рисунке 2.

У мостовой схемы в каждом полупериоде ток проходит сразу через два диодика (к примеру, VD1, VD2), поэтому временные зависимости токов и напряжений будут принадлежать парам вентилей. Среднее значение напряжения на выходе выпрямителя

где U2 ─ действующее значение переменного напряжения на входе выпрямителя.

Действующее значение напряжения на входе выпрямителя

Среднее значение тока через диодик вдвое меньше среднего значения тока нагрузки Id:

Наибольшее значение тока, протекающего через диодик

Действующее значение тока диодика

Действующее значение переменного тока на входе выпрямителя

Наибольшее оборотное напряжение на диодике в непроводящую часть периода

Напряжение на нагрузке состоит из полусинусоид вторичного напряжения трансформатора, последующих одна за другой. После разложения в ряд Фурье напряжение таковой формы можно представить в виде

Амплитуда основной гармоники выпрямленного напряжения с частотой 2ω

как следует, коэффициент пульсации выпрямленного напряжения

Коэффициент трансформации трансформатора

Мощность первичной и вторичной обмоток вентильного трансформатора

Расчетная мощность трансформатора

В качестве недочетов однофазовой мостовой схемы можно отметить: большее количество диодов и протекание тока в каждом полупериоде по двум диодикам сразу. Последнее свойство однофазовых мостовых выпрямителей понижает их КПД из-за завышенного падения напряжения на полупроводниковых структурах вентилей. Это в особенности приметно у низковольтных выпрямителей, работающих с большенными токами.

Невзирая на отмеченные недочеты, мостовая схема выпрямления обширно применяется на практике в однофазовых выпрямителях различной мощности.

Школа для электрика