Описание работы мостового выпрямителя

Рис. 1. Схема мостового выпрямителя.

Принцип действия выпрямителя рассмотрим, приняв нагрузку выпрямителя чисто активной – R1 с сопротивлением 100 Ом (см. рис. 1). В схеме э.д.с. вторичной обмотки трансформатора заменена э.д.с. источника синусоидального напряжения V1, имеющего следующие основные свойства: постоянная составляющая напряжения – VOFF=0V; амплитуда напряжения -VAMPL=18V; частота синусоидального напряжения – FREQ=50 Hz. Остальные свойства источника V1 зададим равными 0: AC = 0 V, TD = 0 s, DF = 0, PHASE = 0. Выпрямленное напряжение на нагрузке (на R1) имеет вид однополярных полуволн. Это получается в результате поочередного отпирания пар диодов D2, D3 и D1, D4. Диоды D2, D3 открыты на интервале [0, π ] при полуволне напряжения источника V1 положительной полярности. При этом ток протекает от вывода +V1 через D2, R1, D3 к выводу – V1, создавая на R1 напряжение той же полярности, что и напряжение источника.

При наличии полуволны напряжения источника V1 отрицательной полярности (интервал [π -2π ]) открываются диоды D1, D4, подключающие это напряжение к R1 с той же полярностью, что и на предыдущем интервале. Ток протекает от вывода – V1 через D4, R1, D1 к выводу + V1.

Диоды D1-D4 имеют тип D1N4148, хранятся в библиотеке EDIODE и имеют следующие основные параметры: максимальный прямой ток IF = 100 mA; максимальное обратное напряжение VR = 100 V. В этой схеме максимальное обратное напряжение на каждом диоде равно амплитуде напряжения источника V1.

Обычно на выходе выпрямителя включается фильтр, ослабляющий переменную составляющую выходного напряжения выпрямителя. Характер входной цепи фильтра совместно с нагрузкой R1 определяет вид нагрузки выпрямителя. На рис. 2 приведена схема мостового выпрямителя с LC-фильтром.

Рис. 2. Схема мостового выпрямителя с LC-фильтром.

Включение LC-фильтра (часто называемого Г-образным фильтром) изменяет режим работы выпрямителя. При этом происходит ‘сглаживание’ напряжения на нагрузке, за счет большого сопротивления индуктивности L1 переменному току и процессов заряда и разряда конденсатора С1.