Można jeszcze określić napięcie skuteczne tętnień na pierwszym kondensatorze filtru prostownika. Wynosi ono w przybliżeniu
U,Cl ~ 4,5
Ci [mF]
Pozostaje do określenia najmniejsza wartość pojemności pierwszego kondensatora filtru. W przybliżeniu będzie ona równa
c‘= u.
w A, UQ — w V.
62 800 I0
gdzie:
Ci — w m-F, Io
Układ ten (rys. 15-lb) jest powszechnie stosowany w urządzeniach zasilających średniej mocy. Popularność swą zawdzięcza zwiększeniu częstotliwości podstawowej harmonicznej napięcia tętnień do podwójnej wartości częstotliwości sieci. Ułatwia to znacznie filtrację prądu stałego w prostowniku. W większości przypadków urządzenia nadawcze i odbiorcze zasilane są w tym układzie przy zastosowaniu lamp próżniowych lub gazowanych i elementów półprzewodnikowych. Ujemną stroną układu jest konieczność stosowania w transformatorze sieciowym podwójnego uzwojenia wtórnego, co komplikuje jego konstrukcję, szczególnie przy wyższych napięciach prostowanych. W prostownikach dwupołówkowych pracują najczęściej (przy mniejszych mocach) duodiody prostownicze typu AZ 4, 5 C 3 itp. Średni prąd wyprostowany przez jedną diodę jest l0
równy .
Amplituda napięcia wstecznego na elemencie prostowniczym pozostaje taka sama jak w poprzednio opisanym układzie, natomiast amplituda prądu płynącego przez element prostowniczy ma wartość mniejszą fjniar (3 t* 3,5) lo
Podobnie jak poprzednio można określić:
— napięcie skuteczne wtórnego uzwojenia transformatora:
U2~ (1 -=-1,1) U0
— prąd skuteczny wtórnego uzwojenia
I2~(l -5-l,2)J0
— prąd skuteczny pierwotnego uzwojenia
Z,^p(l,2H-l,6)Z0
Napięcie tętnień (skuteczne) na pierwszym kondensatorze filtru jest równe
Io
Uic\ •*** U Ci
gdzie:
Jo — w mA, a Ci — w m-F
a minimalna pojemność kondensatora Ci (w mikrofaradach):
31400 • I o U0
gdzie:
Io — w A, U o — w V.
15.4. Prostownik dwupołówkowy, dwukierunkowy (mostkowy)
Prostownik ten (rys. 15-lc) spotykany jest w urządzeniach zasilających większej mocy, a najczęściej w urządzeniach, w których funkcją elementów prostujących spełniają diody półprzewodnikowe. Układ wymaga bowiem trzech niezależnych, dobrze izolowanych uzwojeń żarzenia lamp prostowniczych, co oczywiście komplikuje konstrukcję transformatora sieciowego. W porównaniu z prostownikiem dwupołówkowym jednokierunkowym układ mostkowy jest korzystniejszy; wymaga bowiem o połowę mniejszego napięcia uzwojenia wtórnego (pojedyncze napięcie). Także przy tej samej mocy wyprostowanej wymiary transformatora sieciowego dla układu mostkowego są mniejsze. W przypadku układu mostkowego średni prąd wyprostowany przez element prostowniczy jest
równy ^ • natomiast amplituda napięcia wstecznego na elemencie prostowniczym zmniejsza się o połowę do wartości
VW5i^ 1,5 Uo
Pozwala to stosować popularne lampy prostownicze do prostowania stosunkowo znacznych napięć użytecznych. Amplituda prądu płynącego przez lampę jest taka jak w zwykłym układzie dwupołówkowym. Napięcie wtórnego uzwojenia transformatora sieciowego wynosi:
U2^(1-4-1,2)Uo
Prąd skuteczny uzwojenia wtórnego
I2™ (1,4 -1,7) J0
Prąd skuteczny uzwojenia pierwotnego
J,^p(l,2~ 1,6) Io
Napięcie tętnień na kondensatorze Ci
1,7^
gdzie:
J0 — w mA, C] — w iTF.
Najmniejsza pojemność kondensatora (w mikrofaradach)
_ 31400 J0 Cl " f/0
gdzie:
Jo — w A; Uq — w V.
W układzie mostkowym należy stosować elementy prostownicze o małej oporności wewnętrznej, np. gazotrony, a to ze względu na zwiększenie się oporności wewnętrznej prostownika do wartości
J?» e = 2 rrf + r,
przy czym:
rd — oporność wewnętrzna diody,
r, — oporność uzwojenia transformatora.
327