Калькуляторы электрика и электронщика

Выпрямитель с конденсатором: напряжение и пульсации

Считает постоянное напряжение и пульсации на конденсаторе после моста, однополупериодного выпрямителя или схемы со средней точкой, нужную ёмкость и нагрузку на диоды и сверяет её с данными КД226, КД213, КД209, КД105, Д242 или 1N4007.

В
Под нагрузкой. Для схемы со средней точкой — напряжение половины обмотки.
У марок падение берётся наибольшим по справочнику, а обратное напряжение и ток сверяются с предельными.
Гц

Результат

Постоянное напряжение, среднее под нагрузкой
13,11 В
Напряжение на конденсаторе в пике
14,17 В
Размах пульсаций
2,13 В
Ёмкость конденсатора
4 700 мкФ
Обратное напряжение на диоде
17 В
Средний ток через диод
0,5 А
Импульсный ток через диод, верхняя оценка
13,1 А
Запас диода по обратному напряжению, раз
5,89
Запас диода по среднему току, раз
3,4
  • Амплитуда обмотки 17 В дана для напряжения под нагрузкой; без нагрузки оно выше. Конденсатор выбирают на напряжение не ниже амплитуды холостого хода.
  • Обратное напряжение дано без запаса: диоды берут с запасом на повышенное напряжение сети и холостой ход.
  • Импульсный ток — верхняя оценка без сопротивления обмотки и диодов: на деле он меньше, но обмотку и диоды выбирают с учётом этих импульсов.
  • Пульсации больше 10 % напряжения: линейный разряд завышает их, а среднее напряжение занижает.
  • КД226А: до 100 В, средний ток до 1,7 А (до +25 °C, при +70 °C — 1 А); падение взято наибольшим по справочнику — 1,4 В при 1,7 А, при меньшем токе оно ниже.
~ ~ + C

Постоянное напряжение, среднее под нагрузкой: 13,11 В

Формула

  • Um = √2 · U~ − n · Uд
  • ΔU = I / (m · f · C)
  • U0 = Um − ΔU/⁠2
  • m = 2 для моста и средней точки, 1 для однополупериодной схемы
Подробнее о расчёте

Как считается

Конденсатор заряжается до амплитуды обмотки за вычетом диодов: Um = √2 · U~ − n · Uд, n = 2 у моста и 1 у остальных схем. Между импульсами заряда нагрузка разряжает его: ΔU = I / (m · f · C), m = 2 у моста и схемы со средней точкой, 1 у однополупериодной; среднее напряжение U0 = Um − ΔU/⁠2. Разряд считается линейным за весь период, поэтому пульсации чуть больше настоящих.

Диоды

Обратное напряжение: в мосту — амплитуда обмотки, в остальных схемах — две амплитуды. Средний ток: в однополупериодной схеме — весь ток нагрузки, в остальных — половина. Импульс тока в начале заряда оценён как C · du/⁠dt + I без сопротивления обмотки — это верхняя граница.

У марок из списка (КД226, КД213, КД209, КД105, Д242, 1N4007, 1N5408, 1N5819) падение берётся наибольшим по справочнику, а обратное напряжение и средний ток сравниваются с предельными. КД213 и Д242 держат 5–10 А только на теплоотводе.

Пример

Мост КД226А на обмотке 12 В, 1 А, 4700 мкФ: на конденсаторе 17,0 − 2 · 1,4 = 14,2 В, пульсации 1 / (2 · 50 · 0,0047) = 2,1 В, среднее 13,1 В. На диоде 17 В обратного и 0,5 А среднего тока: запас 5,9 раза по напряжению и 3,4 по току.

Что не учтено

  • Сопротивление обмотки: под нагрузкой напряжение ниже.
  • Повышение напряжения сети и холостой ход — от них зависят запас диодов и напряжение конденсатора.
  • Пусковой ток заряда конденсатора.
  • Данные отечественных диодов — по справочным листам без года издания.

Источники

  • П. Хоровиц, У. Хилл, «Искусство схемотехники», т. 1, М.: Мир, 1986, § 1.27–1.28 — пульсации ΔU = I/(fC) и I/(2fC) при линейном разряде, схема со средней точкой.
  • Р. М. Малинин (сост.), «Справочник радиолюбителя-конструктора», М.: Энергия, 1977, § 9-2 — выбор схемы выпрямителя, требования к обратному напряжению и среднему току диодов.
  • Справочные листы ООО «Электроника и Связь» (eandc.ru) на chipdip.ru, год выпуска в листах не указан, открыты 09.11.2026: «КД226А–КД226Д» (DOC020014866) — 100–800 В, 1,7 А до +25 °C и 1 А при +70 °C, Uпр ≤ 1,4 В при 1,7 А; «2Д213А–Г, КД213А–Г» (DOC016051456) — 200 и 100 В, 10 А на теплоотводе 1,5 °C/Вт, Uпр ≤ 1 и 1,2 В при 10 А; «КД209А–В» (DOC017225244) — 400–800 В, 0,7 и 0,5 А, Uпр ≤ 1 В; «Д242–Д248Б» (DOC030878142) — 100 В, 10 и 5 А при корпусе до +75 °C, Uпр ≤ 1,25, 1 и 1,5 В. Справочник, из которого перепечатаны листы, в них не назван.
  • Скан справочной таблицы «КД105Б, КД105В, КД105Г» (chipdip.ru, DOC000249212; выходных данных и года нет), открыт 09.11.2026 — импульсное обратное 400, 600, 800 В, средний ток 300 мА, Uпр.ср ≤ 1 В при 300 мА.
  • Vishay: 1N4001–1N4007, документ 88503, ред. 29.04.2020 — 1000 В, 1 А, VF ≤ 1,1 В при 1 А; 1N5400–1N5408, документ 88516, ред. 19.12.2025 — 1000 В, 3 А, VF ≤ 1,2 В при 3 А; 1N5817–1N5819, документ 88525, ред. 01.07.2020 — 1N5819: 40 В, 1 А, VF ≤ 0,6 В при 1 А (паспорта производителя, открыты 09.11.2026).

Обновлено 09.11.2026.

Похожие калькуляторы