Показатели качества выпрямителей

Оценка эффективности использования полупроводниковых элементов в схеме выпрямления производится коэффициентами использования элементов по напряжению kU и по току ki:

Для характеристики эффективности функционирования схем выпрямления выпрямительных устройств используют показатель качества – коэффициент схемы kсх, характеризующий связь между действующим значением переменного напряжения U2, поступающим на полупроводниковые элементы, и средним значением выпрямленного напряжения UН = U0:

Выпрямленные напряжение uв(t) и ток iв(t) можно представить в виде суммы двух составляющих: постоянной, т. е. среднего значения U0(I0) и переменной uв~ (iв~), представляющих собой переменное напряжение (ток) несинусоидальной формы.

В соответствии с разложением периодической функции в ряд Фурье, ее среднее значение определяется как

.

(1.5)

Несинусоидальное напряжение можно представить в виде суммы гармонических напряжений

(1.6)

где n – номер гармоники; m – количество пульсаций в выпрямленном напряжении за один период переменного напряжения питающей сети; – угловая частота напряжения питающей сети; Unm – амплитуда
n-й гармоники; – начальная фаза n-й гармоники.

Пульсации (содержание переменных составляющих в выпрямленном напряжении) оцениваются значением коэффициента пульсаций Kп_U. Существуют следующие определения коэффициентов пульсации:

(1.7)

где Un – действующее значение n-й гармоники ();
– размах пульсации выпрямленного напряжения; U _{1 m} – амплитуда первой гармоники.

Эффективность сглаживающего фильтра выпрямительного устройства оценивают по его способности уменьшать пульсацию напряжения (тока) – по значению коэффициента сглаживания по напряжению SU (по току Si):

(1.8)

где – коэффициенты пульсаций напряжений (токов) на входе (до фильтра) и выходе (после фильтра).