При выборе полупроводниковых диодов для выпрямителя следует помнить, что основными параметрами полупроводниковых диодов являются допустимый ток Iдоп (Iпр мах), на который рассчитан данный диод, и обратное напряжение Uобр (Uобр мах), выдерживаемое диодом без пробоя в непроводящий период. Выбор диодов для выпрямителей осуществляется по величине тока Iд, протекающего через диод, и максимальному напряжению Uд, которое оказывается приложенным к диоду в непроводящий период. При этом для исключения повреждений диодов должны выполняться следующие условия:
Iдоп≥Iд и Uобр≥Uд.
Обычно при составлении реальной схемы выпрямителя задаются значением мощности потребителя (нагрузки) Рн, Вт, получающего питание от данного выпрямителя, и выпрямленным напряжением (напряжением на нагрузке) Uн, В, при котором работает потребитель постоянного тока. Отсюда нетрудно определить ток потребителя (нагрузки):
Iн=Pн/Uн.
Вычисленное значение тока берется за основу при выборе диода по току, сравнивая ток протекающий через диод Iд с допустимым током диода Iдоп, выбирают диоды для схем выпрямителя. Следует учесть, что для различных схем выпрямителей ток, протекающий через диод (Iд)иток протекающий через потребитель (нагрузку) (Iн) связаны соотношениями:
однофазный однополупериодный выпрямитель | Iд=Iн |
однофазный двухполупериодный и однофазный мостовой выпрямители | Iд=Iн/2 |
трехфазный однополупериодный и трехфазный мостовой выпрямители | Iд=Iн/3 |
Очевидно, что при выборе диода, для всех выпрямителей должно соблюдаться условие: Iдоп≥Iд.
Напряжение, действующее на диод в непроводящий период Uд, также зависит от схемы выпрямления, которая применяется в конкретном случае. Для различных схем выпрямителей для напряжение, действующее на диод в непроводящий период (Uд)и выпрямленное напряжение (напряжение на нагрузке) (Uн)связаны соотношениями:
однофазный однополупериодный и однофазный двухполупериодный выпрямители | Uд=π-Uн=3,14Uн |
однофазный мостовой выпрямитель | Uд=1,57-Uн |
трехфазный однополупериодный выпрямитель | Uд =2,1-Uн |
трехфазный мостовой выпрямитель | Uд =1,05-Uн |
Очевидно, что при выборе диода, для всех выпрямителей должно соблюдаться условие: Uобр>Uд.
Приведенные выше соотношения следует использовать при подборе диодов для выпрямителей по току и напряжению.
В результате расчета может оказаться, что ток через диод превышает допустимое значение тока для данного типа диода. В этом случае для увеличения допустимого значения тока применяется параллельное соединение диодов, их суммарный допустимый ток (Iдоп∑) увеличивается во столько раз, сколько диодов параллельно соединяют.
Если в непроводящий период напряжение на диоде превышает допустимое обратное напряжение, то для увеличения допустимого обратного напряжения применяется последовательное соединение диодов, их суммарное допустимое напряжение (Uобр∑) увеличивается во столько раз, сколько диодов последовательно соединяют.