Выпрямитель с малым уровнем пульсаций

Источники питания обычно собираются по классической схеме: выпрямитель переменного напряжения, конденсатор фильтра, стабилизатор. Однако в ряде случаев можно обойтись без фильтра, который зачастую и является самым громоздким узлом источника питания. Известно, что конденсатор, включенный в цепь переменного тока, сдвигает его фазу на 90 градусов. Такой фазосдви-гающий конденсатор применяют, например, при подключении трехфазного двигателя к однофазной сети.

Емкостный фильтр сглаживает пульсации выходного напряжения однофазных выпрямителей, создавая приемлемое значение его постоянной составляющей, причем, чем больше емкость конденсаторов фильтра, тем меньше пульсации и, соответственно, больше постоянная составляющая. В трехфазных же выпрямителях, благодаря взаимному перекрытию полуволн напряжения, постоянная составляющая больше, что во многих случаях позволяет обойтись без емкостного фильтра.

Если в однофазном выпрямителе применить фазосдвигающий конденсатор, обеспечивающий взаимное перекрытие полуволн выпрямленного напряжения, во многих случаях при постоянной нагрузке можно обойтись без громоздкого емкостного фильтра или существенно уменьшить его емкость. Схема подобного стабилизированного выпрямителя показана на рис. 6.9.

Трехфазный выпрямитель VD1…VD6 подключен к источнику переменного напряжения через активное (резистор R1) и емкостное (конденсатор С1) сопротивления. Выходное напряжение выпрямителя стабилизирует стабилитрон VD7. Конденсатор (или несколько параллельно включенных конденсаторов для получения необходимой емкости) должен быть рассчитан на работу в цепях переменного тока. Здесь, например, подойдут два параллельно включенных конденсатора К73-17 емкостью по 0,1 мкФ,

Описанный выпрямитель можно применять там, где необходимо уменьшить габариты электронного устройства, поскольку размеры оксидных конденсаторов емкостного фильтра, как правило, больше, чем фазосдвигающего конденсатора сравнительно небольшой емкости. Выигрыш в габаритах особенно заметен в сетевых выпрямителях, когда выпрямляют непосредственно сетевое напряжение без использования понижающего трансформатора.

Еще одно преимущество предложенного варианта состоит в том, что потребляемый ток практически постоянен (в случае постоянной нагрузки), тогда как в выпрямителях с емкостным фильтром в момент включения пусковой ток значительно превышает установившееся значение (вследствие заряда конденсаторов фильтра), что в некоторых случаях крайне нежелательно.

Описанное устройство можно применять и с последовательными стабилизаторами напряжения, имеющими постоянную нагрузку, а также с нагрузкой, не требующей стабилизации напряжения.