Prostownik jednopołówkowy

Najprostszy układ prostownika, zwany jednofazowym układem jednopołówkowym przedstawiony jest na rysunku

b) c) d)

Prostownik jednopołówkowy:a) schemat, b) przebieg czasowy napięcia zasilającego, c) przebieg czasowy napięcia na rezystancji obciążenia, d) przebieg czasowy prądu.

Układ zawiera źródło napięcia sinusoidalnego u=Umsint, zawór elektryczny w postaci diody prostowniczej i rezystancję obciążenia R. Dzięki zaworowemu działaniu diody, prąd w obwodzie może płynąć tylko w jednym kierunku (jest to słuszne dla idealnego prostownika, gdyż w układzie rzeczywistym przy polaryzacji diody w kierunku zaporowym płynie niewielki prąd wsteczny).

Wartość chwilowa prądu jest określona zależnościami:

Jest to prąd tętniący (rysunek d). Przebieg napięcia uo na odbiorniku pokazany jest na rysunku c. Napięcie to jest napięciem tętniącym jednokierunkowym.

Wartość średnia U_0sr tego napięcia wynosi:

a wartość skuteczna - U₀

Prostownik dwupołówkowy

Na rysunku przedstawiony jest układ prostownika dwupołówkowego, zwanego układem mostkowym (mostek Graetza).

b) c) d)

Prostownik jednofazowy dwupołówkowy: a) schemat, b) przebieg czasowy napięcia zasilającego, c) przebieg czasowy prądu obciążenia, d) przebieg czasowy napięcia na rezystancji obciążenia

Przy dodatniej półfali napięcia u przewodzą diody D1 i D2, a przy ujemnej - diody D3 i D4. Prąd płynący przez odbiornik ma ten sam kierunek w obu półokresach. Przebiegi napięć i prądów w układzie mostkowym przedstawiono na rys. c i d. Średnia wartość wyprostowanego napięcia, która w danym przypadku wynosi:

jest dwa razy większa niż w układzie prostownika jednopołówkowego.

Wartość skuteczna tego napięcia jest równa wartości skutecznej napięcia sinusoidalnego (przemiennego) i wynosi

W przyrządach magnetoelektrycznych prostownikowych można stosować oba przedstawione wyżej układy, ale przeważnie stosuje się prostowniki dwupołówkowe włączając ustrój magnetoelektryczny w miejsce rezystancji R. Przyrząd taki wyskalowany jest przeważnie w wartościach skutecznych prądu(napięcia) sinusoidalnego.

ZWIĄZKI WARTOŚCI ŚREDNIEJ I SKUTECZNEJ Z WARTOŚCIĄ MAKSYMALNĄ

Współczynnik kształtu - stosunek wartości skutecznej do wartości średniej

, gdzie W - wielkość np. napięcie lub prąd.

Współczynnik szczytu - stosunek wartości maksymalnej do wartości skutecznej.

Współczynnik wypełnienia - stosunek wartości średniej do wartości maksymalnej.

WARTOŚCI WSPÓLCZYNNIKÓW DLA RÓŻNYCH KSZTAŁTÓW PRZEBIEGÓW

1. Przebieg sinusoidalny przemienny o amplitudzie A :

W_sr = 0, W_sr(jednopołówkowo) =
, W_sr(dwupołówkowo) =

W_sk =
, K_s =
=1.414, K_k =
= 1.11, K_w =

2. Przebieg trójkątny przemienny o amplitudzie A

W_sr = 0, W_sr(jednopołówkowo) =
, W_sr(dwupołówkowo) =

W_sk =
, K_s =
=1.732, K_k =
= 1.15, K_w =

3. Przebieg prostokątny przemienny o amplitudzie A

W_sr = 0, W_sr(jednopołówkowo) =
, W_sr(dwupołówkowo) = A

W_sk = A, K_s =1, K_k = 1, K_w = 1

Jeżeli chcemy zmierzyć przyrządem magnetoelektrycznym z prostownikiem wartość skuteczną przebiegu o kształcie innym niż sinusoidalny, musimy znać jego współczynnik kształtu.

W_sr = Wskazanie / 1.11, W_sk = W_sr . K_k

3

---