Схемы двухполупериодных регулируемых выпрямителей со средней точкой (рис. 39,6, в) могут работать только при наличии сетевого трансформатора Тр. В двухполупериодных схемах регулируемых выпрямителей амплитуда пульсаций выпрямленного напряжения значительно ниже, чем в однополупериодной схеме, а частота их вдвое выше (рис. 41,6). Это позволяет уменьшить установочные номиналы элементов сглаживаюшего фильтра.

В схеме на рис. 39, в регулирующий тиристор Дх соединен последовательно с нагрузкой в цепи постоянного тока и его выключение возможно только в случае активного запирания. В регулируемом выпрямителе такое включение тиристора применять нецелесообразно.

На рис. 39, г-ж представлены мостовые схемы регулируемых выпрямителей. Схема регулируемого выпрямителя с четырьмя тиристорами (рис. 39, е) не получила широкого применения из-за сложности схемы фазового управления. По энергетическим и стоимостным показателям эта схема также уступает мостовой с двумя тиристорами (рис. 39, г, д). Схеме регулируемого выпрямителя на рис. 39, ж свойственны те же недостатки, что и схеме на рис. 39, е.

При активно-индуктивной нагрузке в ряде схем двухполупериодных регулируемых выпрямителей (рис. 39,6-г, ж) необходимо включение разрядного диода До- Форма выходного напряжения для двухполупериодных схем регулируемых выпрямителей с активной и активно-индуктивной нагрузкой приведена на рис. 41,6. Среднее значение выпрямленного напряжения

и = """ (l-1-cosct). " п

Наибольшую амплитуду пульсаций имеют вторая и четвертая гармоники выпрямленного напряжения. Коэффициенты пульсаций для этих гармоник

0 (2) = -{-4(1 -cosa); So= V 1 + 16(1 -cosa) (3cos2a-3cosa+l).

Если регулирование выходного напряжения осуществляется в небольших пределах (порядка 20 ... 30%), то целесообразно применение регулируемых выпрямителей с вольтодобавкой. Эти схемы характеризуются регулированием коммутирующими элементами, в качестве которых могут быть использованы тиристорные (рис. 42), магнитные (рис. 43) и прочие ключи, части выпрямленного напряжения. Форма напряжения на выходе регулируемых выпрямителей с вольтодобавкой приведена на рис. 41, е. Напряжение на выходе регулируемых выпрямителей с вольтодобавкой имеет значительно меньшие пульсации. Недостаток схем этого типа заключается в необходимости применения трансформатора

I или автотрансформатора с отводами от обмотки при любой схеме \ выпрямления.

Принцип действия регулируемого выпрямителя (рис. 42, а) заключается в следующем. В интервале времени со/ = 0 ... а (см, рнс. 41,0) тиристоры Дз, д4 и диод Дг закрыты. Ток нагрузки про-

Рнс. 42. Схемы тирисгор-ных !Исполнительных органов регулируемого выпрямителя со ступенчатым регулированием

Рис. 43. Схемы исполнительных органов регулируемого выпрямителя на магнитных усилителях

текает только через диод Д]. Коэффициент трансформации «1 = = Ш]/ш2. В момент времени со/ = а открывается тиристор Дз, коэффициент трансформации скачком изменяется до значения «2 = = ш1/(ш2 + шз), а диод Д1 закрывается. В момент времени со/=я напряжение на (кг + кз) уменьшается до нуля и тиристор Дз закрывается. В следующий полупериод открывается сначала диод Д2, затем тиристор д4. Далее процесс переключения повторяется.

В схеме регулируемого выпрямителя на рис. 42, б при минимальном значении вы.ходного напряжения (© = 0 ... а) тиристоры

Д\ и Дг закрыты. На нагрузку подается выпрямленное диодами Д\, Дз напряжение нол}обмоток w2 + u)z или ыу"2 + ыу"з трансформатора. Прп максимальном выходном напряжении регулируемого выпрямителя в течение части полупериода (сй/ = а ... я) открыты соответственно тиристор Д: и диод Д5 или тиристор Дг и диод Д4, т. е. на нагрузку подается выпрямленное напряжение с обмоток

w2+w"i-\-W"2 или ffi"2 + -ti3+ti2.

Мостовая схема регулируемого выпрямителя (см. рис. 42, в) работает следующим образом. Прп минимальном выходном напряжении (сй/ = 0 ... а) тиристоры Дз и Д4 закрыты. Выпрямленное мостовой схемой на диодах Дь Д2, Дъ, Дв напряжение на нагрузке определяется значением напряжения обмотки W2 трансформатора Тр. При открывании (сй/ = а) тиристора Дз закрываются все диоды схемы, за исключением Дг (при открывании тиристора Д открыт диод Д[), и напряжение на нагрузке будет определяться суммарным напряжением обмоток Шг-Ьз или W2 + w"3.

Вместо тиристоров в тех же схемах регулируемых выпрямителей (например, рис. 39, б, д, рис. 42, а) .могут быть использованы и магнитные усилители (см. рис. 43), при этом форма выпрямленного напряжения остается без изменений.

Любая из рассмотренных выше схем регуляторов напряжения может быть использована для стабилизации напряжения, еслп ввести в нее цепь отрицательной обратной связи.

14. Источники вторичного электропитания с бестрансформаторным входом

Миниатюризация источников вторичного электропитания РЭ.А., работающей от сети переменного тока частотой 50 Гц, является актуальной задачей, поскольку они занимают 30 ... 50% объема и массы аппаратуры, а громоздкие и тяжелые сетевой трансформатор и конденсаторы фильтра занимают почти половину объема и массы источника питания. Основные способы миниатюризацип источника вторичного электропитания заключаются в повышении частоты преобразования при трансфор.мации электроэнергии, при-менепии новых схемотехнических и конструктивных решений, использовании современной элементной базы. Исключить из схемы источника питания трансформатор невозможно, так как с его помощью обеспечиваются необходимые выходные напряжения заданного Joмиuaлa, электрическая изоляция выходных каналов друг от друга и от первичной электросети и пр. Поэтому трансформатор переносится в вводимый в схему новый функциональный узел - инвертор, работающий с частотой переключения в десятки килогерц. Повышение частоты трансформируемого переменного тока с 50 Гц до 1 ... 3 кГц позволяет уменьшить массу трансформатора примерно в 10 раз, а до 50 ... 100 кГц - еще во столько же раз; практически этот выигрыш получается несколько меньше [23]. Подобные источники питания получили название источников вторичного электропитания с бестрансформаторным входом.