Redresorul bialternanta cu transformator cu priza mediana

Redresorul bialternanta cu transformator cu priza mediana

Redresorul cu transformator cu priza mediana contine doua redresoare monoalternanta interconectate la intrare prin priza mediana a infasurarii secundare a TR, care debiteaza pe aceeasi sarcina (fig. 2.5.6). Fiecare dioda va conduce pe durata unei semiperioade a tensiunii alternative.

In analiza ce va urma, se mentin ipotezele enuntate la redresorul monoalternanta si semnificatia rezistentei . In plus, se considera ca diodele sunt imperecheate, in sensul prezentarii acelorasi caracteristici electrice.

Fig. 2.5.6. Schema de principiu a redresorului bialternanta cu transformator cu priza mediana

Pe durata alternantei pozitive a tensiunii din primar, dioda este polarizata direct si conduce curentul , iar dioda este blocata. In alternanta negativa a tensiunii de intrare, rolurile celor doua diode se inverseaza: dioda conduce curentul , iar dioda este blocata. Neglijand efectul tensiunii de prag a diodei, circuitele echivalente ale redresorului bialternanta, pe fiecare semiperioada, se prezinta ca in fig. 2.5.7.

Fig. 2.5.7. Circuitele echivalente ale redresorului bialternanta: a. pentru alternanta pozitiva; b. pentru alternanta negativa

Curentul de iesire al circuitului este

, (2.5.24)

cu

(2.5.25)

si

. (2.5.26)

Fig. 2.5.8. Formele de unda ale curentului redresat, tensiunii redresate si tensiunii la bornele unei diode

Valoarea de varf a curentului direct printr-o dioda este

. (2.5.27)

Curentul redresat are o valoare efectiva

(2.5.28)

Tensiunea la iesirea circuitului are aceeasi forma de unda ca si curentul prin sarcina

(2.5.29)

cu amplitudinea

(2.5.30)

Formele de unda ale curentului si tensiunii redresate sunt date in fig. 2.5.8.

Curentul redresat are intotdeauna acelasi sens si valoarea sa medie este

(2.5.31)

Valoarea medie a tensiunii de iesire este

(2.5.32)

Plecand de la ultima relatie, in care se inlocuiesc cu expresia (2.5.30) si cu , se obtine ecuatia caracteristicii de iesire (externe) a redresorului bialternanta,

(2.5.33)

Reprezentarea grafica a ecuatiei (2.5.33) este data in fig. 2.5.9a. Caracteristica externa poate fi transpusa direct, intr-un circuit echivalent ca acela din fig. 2.5.9b.

Fig. 2.5.9. a. Caracteristica externa a redresorului bialternanta; b. Circuitul echivalent corespunzator caracteristicii externe

Daca iesirea redresorului ar fi in gol (), valoarea medie a tensiunii de iesire ar fi . Rezistenta este rezistenta de iesire sau rezistenta interna a circuitului redresor.

Tensiunea la bornele diodei D₁ este

(2.5.34)

Expresii asemanatoare acelora date prin relatia (2.5.34) pot fi scrise si pentru tensiunea de la bornele diodei pentru si, respectiv, pentru . Forma de unda a tensiunii la bornele diodei este prezentata in fig. 2.5.8. Valoarea de varf a tensiunii inverse la bornele diodei blocate este

(2.5.35)

Pentru acest tip de redresor, vor fi alese diode redresoare cu VLA electrice care indeplinesc urmatoarele conditii:

(2.5.36)

Dezvoltarile in serie Fourier ale curentului redresat si tensiunii de iesire au urmatoarele expresii:

(2.5.37)

(2.5.38)

Din (2.5.38), ca si din forma de unda, se obverva ca tensiunea de iesire are o componenta ondulatorie mai mica decat componenta continua, iar spectrul ondulatiei nu mai contine frecventa retelei.

Folosind relatiile (2.5.16) si (2.5.19), de definitie si de calcul ale factorului de ondulatie, se obtine

(2.5.39)

Calculul randamentului circuitului,

(2.5.40)

indica o dublare a valorii acestui indicator de calitate, in comparatie cu valoarea obtinuta la un redresor monoalternanta. Pentru cazul in care , se obtine

In concluzie, trecand peste dificultatea tehnica a realizarii prizei exact la mijlocul infasurarii secundare si peste dublarea numarului de diode, trebuie subliniat faptul ca procesarea ambelor alternante ale tensiunii alternative are urmatoarele rezultate remarcabile: componenta continua a tensiunii redresate si randamentul circuitului s-au dublat, iar factorul de ondulatie s-a redus de aproape trei ori.