Побудова перетворювачів великої потужності проводиться за тим же принципом що і малопотужних. Істотна різниця полягає лише в тому, що при харчуванні перетворювачів великої потужності здійснюється від трифазних ланцюгів змінного струму. Це обумовлено кращими енергетичними показниками трифазної мережі в порівнянні з однофазної для випрямлячів.
Трифазна нульова схема
Давайте почнемо знайомство з потужними випрямлячами з трифазної нульової схемою включення. Вона показана нижче:
При даному типі включення струм буде проходити тільки через ту вторинну обмотку, на якій напруга буде найбільшим в даний момент. Якщо допустити що діоди ідеальні, то падіння напруги на них дорівнює нулю, а це значить що при роботі фази з найбільшим напругою на катоді позитивний потенціал буде прикладений до анодам інших діодів, що робить фізично неможливим протікання струму через них. Тому в кожен проміжок часу протягом електричних градусів буде працювати тільки одна з фаз і випрямлена напруга буде мати вигляд верхівок синусоид з трифазними пульсаціями. Таким чином у такого типу випрямляча пульсность дорівнює трьом - m = 3.
Коефіцієнт пульсацій для даного випадку буде дорівнює. Це означає що коефіцієнт пульсацій для даної схеми значно нижче ніж для однофазної, де він дорівнює 0,67.
Середнє значення випрямленої напруги дорівнюватиме:
Звідки можемо отримати:
Схема з'єднання «зигзаг»
Значним недоліком трифазних нульових схем є те, що сердечник муздрамтеатру при його роботі буде намагнічений постійним магнітним потоком, в слідстві чого в кожній вторинної обмотці буде протікати струм, спрямований тільки в одну сторону. Це досить сильно погіршує роботу трансформатора і вимагає завищення поперечного перерізу сердечника. Щоб уникнути цього недоліку вторинну обмотку трансформатора можуть виконувати по так званій схемі «зигзаг». Вона наведена нижче:
При такому з'єднанні струм кожної фази проходить за двома обмоткам, які належать різним сердечникам і з'єднані таким чином, що в кожному сердечнику магнітні потоки спрямовані зустрічно і знищують один одного. Але при цьому вторинна напруга формується двома обмотками, як зазначено на векторній діаграмі:
Алгебраїчна сума напруг яких в більше тієї, яка прикладається до діодів. Таке з'єднання призводить до збільшення потужності трансформатора і ускладнює його виготовлення.
Схема Ларіонова або бруківка схема
Можна зробити висновок що ні нульова схема з'єднання, ні зигзаг не їсти досить універсальними схемами і мають досить вагомими недоліками. Тому більш досконалої як в випрямлячах однофазних, так і трифазних стала схема Ларіонова або як її ще називають бруківка схема, яка показана нижче:
У потужних випрямлячах навантаження як правило носить індуктивний характер з - за застосування згладжуючих дроселів. При цьому струм майже повністю згладжений:
Як бачимо з діаграми струм у навантаженні буде проходити під дією лінійного напруги вторинних обмоток трансформатора послідовно через два діода моста. При цьому обмотка кожної з фаз буде працювати послідовно з обмоткою тієї фази, по відношенню до якої лінійна напруга буде в даний момент найбільшим. Як ми можемо переконається з діаграми наведеної вище, що ці умови для проходження струму будуть повторяться шість разів за період, тобто дана схема буде мати шестифазний пульсації (m = 6) з амплітудою. Кожна з вторинних обмоток трансформатора буде проводити струм третину періоду в обох напрямках. Таким чином струми вторинних напруг змінюються і намагнічування сердечника постійним магнітним потоком відсутня. Токи первинної обмотки повторюють дії вторинної з урахуванням коефіцієнта трансформації.
Розглянемо більш докладно показники цієї системи:
- Чинне напруга вторинної обмотки:
Оскільки амплітуда випрямленої напруги дорівнює. а m = 6:
- Коефіцієнт трансформації матиме вигляд:
- Середнє значення випрямленого струму: Id (допускаємо що струм повністю згладжений)
- Чинне значення струму у вторинній обмотці трансформатора:
- Чинне значення струму первинної обмотки: