Силовая схема полупроводникового преобразователя переменного тока в постоянный может быть представлен в виде структурной схемы (рис. 1).
Структурная схема выпрямителя, как правило, содержит следующие основные элементы:
– силовой трансформатор, который служит для согласования входного и выходного напряжения выпрямителя, увеличения фазности питающего напряжения и гальванической развязки цепей питания и блока силовых вентилей;
– блок силовых вентилей (управляемых или неуправляемых), обеспечивающих преобразование переменного напряжения в постоянное (пульсирующее);
– нагрузку (Rd − Ld, Rd − Ld − Ed и др.).
В качестве дополнительных элементов могут использоваться:
– регулятор напряжения, который служит для изменения среднего значения выпрямленного напряжения, а также его стабилизации при колебаниях напряжения питающей сети или при изменении тока нагрузки;
– сглаживающий фильтр, предназначенный для уменьшения пульсации напряжения на нагрузке до требуемого значения.
Среди преобразователей переменного тока в постоянный наибольшее распространение получили управляемые мостовые вентильные преобразователи в силу минимального повышения установленной мощности согласующего трансформатора (K птр = 1,05), лучшего использования вентилей по току и по напряжению.
Ужесточение требований к качеству выходной электрической энергии и диапазону регулирования выходных параметров стало причиной использования схем с многоступенчатым преобразованием энергии. Многоступенчатые преобразователи содержат в своем составе регулятор напряжения – силовую схему, используемую для расширения диапазона регулирования выходного напряжения за счет применения различных видов модуляции: амплитудной, фазовой, частотно-импульсной, широтно-импульсной, амплитудно-импульсной, многозонной импульсной и др. Недостатком многоступенчатых преобразователей является высокий уровень помех выходного напряжения, что требует в обязательном порядке применения сглаживающих фильтров.