Мкостный характер нагрузки

Ёмкостный характер нагрузки имеет место при работе выпрямителя на фильтр, начинающийся с ёмкости, как это показано на рис.3.38.

Постоянная цепи заряда много меньше постоянной цепи разряда , поэтому время заряда (угол ) много меньше времени разряда конденсатора фильтра на нагрузку. Имеет место отсечка тока вентиля . При увеличении R_H замедляется разряд и точка пересечения U₂ и U_C сдвигается, угол уменьшается, пульсации напряжения тоже уменьшаются. При токе

Рисунок 3.38 – Простейший выпрямитель с ёмкостной нагрузкой

нагрузки равном нулю конденсатор не разряжается и U₀=U_m2 . Обратное напряжение на вентиле тоже максимально и равно . Внешняя характеристика нелинейна и выходное сопротивление можно определить только в рабочей точке через приращения (рисунок 3.39).

.

Рисунок 3.39 – Внешняя характеристика выпрямителя с ёмкостной

нагрузкой

Однофазная однотактная схема выпрямления имеет довольно высокие пульсации при низкой частоте основной гармоники и плохо используется трансформатор. Однако, простота однотактных схем делает их более привлекательными перед двухтактными для получения высоких напряжений.

Рассмотрим схему удвоения напряжения. Она приведена на рис. 3.40 и состоит их двух однотактных выпрямителей, каждый из которых использует свою

Рисунок 3.40 – Схема удвоения напряжения (симметричная)

полуволну напряжения сети. Напряжение на нагрузке складывается из напряжений на конденсаторах С₁ и С₂ . Если пульсации малы, то постоянная составляющая на нагрузке

(3.43)

При сложении компенсируются все нечётные гармоники в том числе и первая (р=2). Недостатком схемы является отсутствие общей точки между трансформатором и нагрузкой, что неудобно с точки зрения электробезопасности.

Ещё одна схема удвоения приведена на рис.3.41. Она называется несимметричной и имеет общую точку сети и нагрузки.

Рисунок 3.41 – Несимметричная схема удвоения напряжения

В этой схеме частота первой гармоники пульсаций равна частоте сети. Конденсатор С₁ выполняет функцию промежуточного накопителя энергии, поэтому масса и объём несимметричного удвоителя больше чем у симметричного.

Зато получилась регулярная структура, которую можно наращивать, как показано на рис.3.42.

Рисунок 3.42 – Несимметричная схема удвоения напряжения (а) и

умножитель напряжения на шесть (б)

В умножителе напряжения нагрузку можно подключить и к верхней группе конденсаторов – получим умножитель на пять. Умножители выпускают в виде неразборного блока. Число конденсаторов равно коэффициенту умножения. Выходное сопротивление исчисляется килоомами.