Circuito retificador de ponte monofásica

A retificação é considerada aqui como o processo de conversão de corrente alternada em corrente contínua por meio de elementos elétricos que conduzem corrente predominantemente ou exclusivamente em uma direção. Tais itens— diodos semicondutores — representam baixa resistência quando a corrente flui em uma direção; muito grande - quando a corrente flui na direção oposta.

Um retificador ideal tem resistência zero na direção direta e resistência infinita na direção reversa e é uma chave que abre e fecha um circuito quando a polaridade da tensão muda.

Em um circuito de ponte monofásica, uma fonte de tensão alternada (enrolamento secundário do transformador) é conectada a uma das diagonais da ponte e a carga é conectada à outra.

No circuito da ponte, os diodos funcionam em pares: durante a metade do período da tensão da rede, a corrente flui do enrolamento secundário do transformador ao longo do circuito VD1, RH, VD2 e durante o segundo meio período - ao longo do circuito VD3, RH, VD4 e em cada meio ciclo a corrente flui através da carga em uma direção, o que garante o endireitamento.A comutação dos diodos ocorre nos momentos em que a tensão alternada cruza o zero.

Figo. 1. Circuito retificador de ponte monofásica

Os diagramas de temporização para o circuito da ponte são mostrados na Figura 2.

Em um circuito de ponte, em cada meio ciclo, a corrente flui simultaneamente através de dois diodos (por exemplo, VD1, VD2), então as dependências de tempo de correntes e tensões pertencerão a pares de válvulas. Tensão média de saída do retificador

onde está u2 o valor efetivo da tensão CA na entrada do retificador.

O valor efetivo da tensão (corrente) alternada é o valor da tensão (corrente) constante desenvolvendo em uma dada resistência ativa a mesma potência que o valor considerado de tensão (corrente) alternada.

Arroz. 2. Diagramas de temporização da operação de um circuito retificador de ponte monofásica: u2 — curva da tensão alternada na entrada; iV1, iV2 — curva de corrente dos diodos VD1 e VD2; uV1, uV2 — tensão dos diodos VD1 e VD2; iV3, iV4 — curva de corrente dos diodos VD3 e VD4; uV3, uV4 — tensão dos diodos VD3 e VD4; em — curva de corrente de carga; un — curva de tensão de carga

Tensão RMS na entrada do retificador

O valor médio da corrente através do diodo é metade do valor médio da corrente de carga Id:

O valor máximo da corrente que flui através do diodo

Valor atual RMS do diodo

Valor eficaz da corrente alternada na entrada do retificador

Tensão reversa máxima do diodo na parte não condutora do período

A tensão de carga consiste na tensão secundária do transformador semi-senoidal seguida uma após a outra.Após a expansão de Fourier, uma tensão desta forma pode ser representada na forma

A amplitude do harmônico fundamental da tensão retificada com frequência 2?

portanto, o fator de ondulação da tensão retificada

Taxa de transformação do transformador

Potência dos enrolamentos primário e secundário do transformador da válvula

Potência nominal do transformador

As desvantagens de um circuito de ponte monofásica podem ser observadas: um número maior de diodos e o fluxo de corrente em cada meio ciclo através de dois diodos ao mesmo tempo. A última propriedade dos retificadores de ponte monofásica reduz sua eficiência devido ao aumento da queda de tensão nas estruturas da válvula semicondutora. Isso é especialmente perceptível em retificadores de baixa tensão operando em altas correntes.

Apesar das desvantagens apontadas, o circuito ponte do retificador é amplamente utilizado na prática em retificadores monofásicos de diferentes potências.