全波中點整流器

如果我們一般談論單相二極管整流器，那麼中點全波整流器可以降低二極管本身的損耗，因為只有兩個二極管。

此外，這種整流器通常用於低壓設備，其中通過二極管的電流是必不可少的。因此，在這方面，全波中點電路更有優勢，因為二極管中的能量損失與平方成正比流過它們的電流的平均值。

當您考慮可用性和質量時 二極管肖特基 （低正向壓降）在當今市場上隨處可見，選擇中點電路是顯而易見的。

而且，如果我們談論的是帶有推挽式變壓器（橋式、半橋式、推挽式）的變壓器脈沖轉換器，其工作頻率遠高於通常的網絡頻率，那麼只剩下帶有中間點的整流電路，沒有其他。

但是，在本文中，我們將重點關注與 50 Hz 的低線路頻率相關的整流器計算，其中整流電流為正弦波。

首先，應該注意的是，在根據這種方案建造的整流器中，它迫使我們有一個變壓器，它有兩個相同的次級繞組或一個次級繞組，但中間有一個輸出（本質上是相同）。

從這種變壓器的半繞組串聯得到的電壓實際上是相對於中點的兩相電壓，在整流過程中作為零點，因為這裡形成了兩個大小相等但方向相反的電動勢。也就是說，在變壓器工作的任何時刻產生的變壓器次級繞組末端的電壓被相移了180度。

繞組w21、w22的兩端接二極管VD1、VD2的正極，二極管上的電壓u21、u22反相。

因此，二極管依次傳導電流 - 每個都在電源電壓的半個週期內：在一個半週期內，二極管 VD1 的陽極具有正電位，電流 i21 流過它，流過負載並流過線圈（半線圈）w21，當二極管VD2處於反向偏置狀態時，它被鎖定，因此沒有電流流過半線圈w22。

在接下來的半個週期內，二極管VD2的陽極為正電位，電流i22流過它，流過負載並流過線圈（半線圈）w22，而二極管VD1處於反向偏置狀態，它被鎖定，因此電流不會流過半線圈 w21。

實現的結果是電流始終沿相同方向流過負載，即電流被整流。結果表明，變壓器次級繞組的每一半只加載了兩個半週期。對於變壓器，這意味著其磁路中永遠不會發生磁化，因為繞組電流的直流分量的磁動勢方向相反。

讓我們將其中一個半繞組的中點和遠端之間的有效電壓表示為 U2。則得到次級繞組中點與二極管陰極連接點之間的平均整流電壓Ud，此時負載電壓的平均值為：

我們看到，整流電壓的平均值與 rms 值的相關性與電流平均值與未整流正弦電壓的電流 rms 值的相關性相同。

負載電流的平均值可通過以下公式求出（其中 Rd 為負載電阻）：

由於電流流過串聯的二極管，您現在可以找到每個二極管的平均電流和每個二極管的電流幅度。在為此類整流器選擇二極管時，需要注意的是二極管的最大允許電流略高於根據此公式建立的值：

在設計全波中點整流器時，同樣重要的是要記住，當另一個二極管導通時，施加到鎖定二極管的反向電壓達到半線圈電壓幅值的兩倍。因此，所選二極管的最大反向電壓必須始終大於該值：

當指定輸出（校正）電壓 Ud 時，次級半繞組電壓 U2 的有效值將與其相關，如下所示（與第一個公式比較）：

此外，在設計整流器並設置要在負載下獲得的平均輸出電壓 Ud 時，有必要將二極管 Uf 上的正向壓降添加到它（在二極管文檔中給出）。將平均負載電流的一半乘以二極管兩端的正向壓降，得出兩個二極管中不可避免地必須以熱量形式耗散的功率量：

選擇二極管時，重要的是要考慮到這一點，以評估二極管外殼的能力，它是否可以耗散如此多的功率而不同時發生故障。如有必要，您需要對這些二極管所連接的散熱器的選擇進行額外的熱計算。