Параметри випрямлювальних діодів

До цих параметрів належать:

постійна , вимірена при даному постійному ;

постійний , вимірений при даній постійній ;

середнє значення випрямленого струму - усереднюється за період;

прямий та зворотний опори діода при даних та ;

диференційний опір діода ;

максимально допустима зворотна напруга ;

максимально допустимий середній прямий струм ;

максимально допустима середня розсіювана потужність тощо.

Схема однопівперіодичного випрямляча з активним навантаженням показана на рис. 4.2. В цій схемі струм через діод та опір завантаження протікає тільки за час дії половини періоду змінної напруги . Як бачимо з рисунка 4.2, такий струм має пульсуючий характер і протікає в одному напрямку, змінюючись за величиною від максимального значення до нуля.

Рисунок 4.2 – Однопівперіодичний випрямляч: а-схема випрямляча; б-графіки струмів і напруг

Показана на рис. 4.2 б постійна складова випрямленого струму являє собою значення струму, який проходить за період через опір завантаження . Користуючись графіком (рис. 4.2 б), можна записати рівність

(4.3 )

Якщо струм змінюється за синусоїдальним законом , тоді

Звідки . (4.4)

Постійну складову випрямленої напруги U₀ на опорі R_н можна знайти за законом Ома

U₀ = I₀R_н = 0,318 I_2mR_н , (4.5)

де I_2mR_н = U_2m ,

тоді U₀ = 0,318 U_2m = .

Якщо замінити U_2m= U₂, отримаємо

U₀ = (4.6)

Якщо напруга мережі U₁ відома, то коефіцієнт трансформації трансформатора Тр, повинен дорівнювати

n = U₂/U_M . (4.7)

Із розглянутої роботи схеми випливає, що у від’ємний півперіод діод знаходиться під напругою, яка діє на зажимах вторинної обмотки трансформатора, тому найбільша зворотна напруга, прикладена до діода, дорівнюватиме

U_зв =U_2m = 3,14 U₀ (4.8)

Підбираючи діод для роботи в однопівперіодній схемі, необхідно стежити за тим, щоб

U_{зв. доп.}  U_зв = 3,14 U₀ (4.9)

де U_зв.дом – максимально допустина зворотна напруга вибраного діода.

Якщо нерівність (4.9) не виконується, необхідно або взяти діод із більш високою допустимою напругою, або ввімкнути кілька однотипних діодів послідовно. Кількість послідовно з’єднаних діодів розраховується за формулою k =U_зв/U_{зв. доп.}, при цьому струм

I_сер  I_{сер. доп.}  I₀ (4.10)

Якщо нерівність (4.10) не виконується, то необхідно підібрати діод з більш високим значенням I_{сер.доп.} або ввімкнути кілька однотипних діодів паралельно один до одного.

Кількість діодів розраховують з формули

m = I₀/I_{сер. доп} . (4.11)