Емкостный характер нагрузки

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

Рис. 3.38. Простейший выпрямитель с емкостной нагрузкой

Постоянная цепи заряда т₃ -г₂С много меньше постоянной цепи разряда ip = CR_U, поэтому время заряда (угол 20) много меньше времени разряда конденсатора фильтра на нагрузку. Имеет место отсечка тока вентиля (20 < п). При увеличении R_a замедляется разряд и точка пересечения U₂ и Uc сдвигается, угол 20 уменьшается, пульсации напряжения тоже уменьшаются. При токе нагрузки, равном нулю, конденсатор не разряжается и Щ = и_ш2. Обратное напряжение на вентиле тоже максимально и равно и^_р = 21!_т2. Внешняя характеристика нелинейна, и выходное сопротивление можно определить только в рабочей точке через приращения (рис. 3.39).

Однофазная однотактная схема выпрямления имеет довольно высокие пульсации при низкой частоте основной гармоники и низкий коэффициент использования трансформатора. Однако простота однотактных схем делает их более привлекательными перед двухтактными для получения высоких напряжений.

Рис. 3.39. Внешняя характеристика выпрямителя с емкостной нагрутксй

Рассмотрим схему удвоения напряжения (рис. 3.40). Она состоит их двух однотакгных выпрямителей, каждый из которых использует свою полуволну напряжения сети. Напряжение на нагрузке складывается из напряжений на конденсаторах С и С2. Если пульсации малы, то постоянная состаатяющая на нагрузке

Рис. 3.40. Схема удвоения напряжения (симметричная)

При сложении компенсируются вес нечетные гармоники, в том числе и первая (р = 2). Недостатком схемы является отсутствие общей точки между трансформатором и нагрузкой, что неудобно по соображениям электробезопасности.

Еще одна схема удвоения показана на рис. 3.41. Она называется несимметричной и имеет общую точку трансформатора и нагрузки (з — заряд Си р — разряд С]).

В этой схеме частота первой гармоники пульсаций равна частоте сети. Конденсатор С выполняет функцию промежуточного накопителя энергии,.

Рис. 3.41. Несимметричная схема удвоения напряжения

поэтому масса и объем несимметричного удвоителя больше, чем у симметричного. Зато получилась регулярная структура, которую можно наращивать, как показано на рис. 3.42.

Рис. 3.42. Несимметричная схема удвоения напряжения (и) и умножитель напряжения на шеегь (б).

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