Выпрямитель преобразует ток в постоянный. Он состоит из трансформатора и вентильной группы. На выходе выпрямителя устанавливают сглаживающий фильтр. Он в своем составе также может иметь регулятор и стабилизатор напряже-

Рис. 1.1. Структурная схема выпрямителя.

ния, устройства контроля и защиты, а также другие элементы, необходимые для обеспечения рабочего режима. Для питания радиоаппаратуры, требующей нескольких различных напряжений по величине, знаку и другим параметрам, создаются многоканальные схемы выпрямителей. Структурная схема простейшего выпрямителя приведена на рис. 1.1.

Трансформатор Тр выполняет несколько функций:

изменяет напряжение источника (сети) U\ до значения, необходимого для вентильной группы (нг);

электрически отделяет потребитель от источника (сети), что позволяет создать несколько напряжений, гальванически не связанных между собой;

преобразует число фаз переменного тока.

Вентильная группа ВГ преобразует переменный ток в пульсирующий однонаправленный. Количество электрических вентилей в группе зависит от схемы выпрямления. Вентильная группа может изменить число фаз выпрямления т. Число фаз выпрямления определяется количеством импульсов тока на выходе вентильной группы за один период питающего напряжения.

Сглаживающий фильтр Ф уменьшает пульсации выпрямленного напряжения или тока до величины, допустимой для работы нагрузки Я.

Выпрямители могут быть неуправляемыми и управляемыми. В управляемом выпрямителе используются управляемые вентили и его выходное напряжение можно изменять в определенных пределах.

1.1. ВЕНТИЛИ

Выпрямление переменного тока осуществляется электрическим вентилем - устройством, пропускающим ток преимущественно в одном (прямом) направлении.

ср о

1(Л)

\ U(B)

Рис. 1.2. Вольт-амперная характеристика идеального вентиля.

Рис. 1.3. Вольт-амперная характеристика реального вентиля.

Свойства вентиля определяются по его вольт-амперной характеристике (ВАХ), которая графически показывает зависимость тока через вентиль от приложенного напряжения. Вентиль, обладающий нулевым сопротивлением для прямого тока и имеющий бесконечно большое сопротивление для обратного тока, называется идеальным. Вертикальный участок ВАХ идеального вентиля (рис. 1.2) показывает, что при любом прямом токе падение напряжения на вентиле равно нулю. Поэтому в идеальном вентиле нет потерь электрической энергии при прохождении прямого тока. При приложении обратного напряжения ток через идеальный вентиль не протекает, так как сопротивление идеального вентиля в обратном направлении бесконечно велико. Так как об-

ратный ток идеального вентиля равен нулю, то потери электрической энергии в нем отсутствуют и при обратном напряжении.

Реальный вентиль обладает некоторым сравнительно небольшим сопротивлением в прямом и очень большим сопротивлением в обратном направлениях. Выпрямление переменного тока реальными вентиляМи сопровождается потерями напряжения и электрической энергии.

Прямое и обратное сопротивления вентиля не соизмеримы, так как обратный ток значительно меньше прямого. Это и является одной из причин построения ВАХ реального вентиля в разных масштабах для прямой и обратной ветвей (рис. 1.3).

По вольт-амперным характеристикам можно определить параметры вентилей и возможность их последовательного или параллельного включения.

Ветвь ВАХ полупроводникового вентиля, соответствующая прямой проводимости, расположена в первом квадранте (четверти), а обратной - в третьем.

На прямой ветви ВАХ можно выделить два участка: первый имеет малую крутизну и почти совпадает с осью абсцисс, крутизна второго участка ВАХ значительно больше.

На первом участке ВАХ вентиль имеет сравнительно большое сопротивление и с ростом прямого напряжения ток растет незначительно; на втором участке сопротивление вентиля резко уменьшается и прямой ток определяется в основном сопротивлением последовательно включенной нагрузки. Очевидно, что для выпрямления переменного тока следует использовать участок ВАХ с наибольшей крутизной. Прямая ветвь ВАХ используется для определения прямого падения напряжения-на венти-ле и его дифференциального сопротивления.

Обратная ветвь имеет три характерных участка. На участке OA вентиль обладает малой проводимостью и ток/обр очень мал, он возрастает с увеличением обратного напряжения до значения насыщения. На участке АБ обратный ток при .дальнейшем увеличении обратного напряжения возрастает незначительно. На участке БВ ток /обр резко увеличивается и наступает пробой вентиля. Напряжение, при котором наступае,т пробой вентиля, называется напряжением пробоя.

Параметры вентилей определяются из классификационных характеристик, которые в отличие от статических,