Выпрямители

Различают неуправляемые и управляемые выпрямители. Для построения неуправляемых выпрямителей применяют полупроводниковые диоды, а для построения управляемых - тиристоры. Схема простейшего однополупериодного выпрямителя приведена на рис. 13.1а.

В состав схемы входят: источник синусоидального напряжения, выпрямительный диод, и нагрузка. Будем полагать, что сопротивление диода в прямом направлении равно нулю, а в обратном - бесконечности. При таких допущениях через нагрузку протекает несинусоидальный периодический ток, в виде полуволн синусоиды

Ток создает на сопротивлении падение напряжения в виде периодических пульсаций. С учетом принятых допущений амплитудное значение пульсаций равно амплитудному значению входного напряжения (рис. в). Во время отрицательного полупериода входного напряжения все напряжение источника падает на бесконечно большом сопротивлении диода. Такое падение напряжения называют обратным напряжением диода, а выпрямитель - однополупериодным.

Слайд 10

Значительно лучшими параметрами обладает схема двухполупериодного выпрямителя, разработанная в 1901 г. академиком Миткевичем (рис.13.2а). В состав схемы входят: источник синусоидального напряжения, трансформатор с выводом от средней точки вторичной обмотки, два диода и сопротивление нагрузки - R_H. Сопротивление нагрузки включено между катодами диодов и средней точкой вторичной обмотки.

На интервале времени от 0 до Т/2 (рис.13.2б) к диоду Д1 приложено прямое напряжение, а к диоду Д2 - обратное. В цепи вторичной обмотки потечет ток i₁ от точки 1, через диод Д1

На интервале от Т/2 до Т (отрицательный полупериод) полярность напряжения на вторичной обмотке трансформатора изменится на противоположную. Теперь к диоду Д2 приложено прямое напряжение, а к диоду Д1 - обратное. В цепи вторичной обмотки потечет ток i₂ от точки 1^', через диод Д2, сопротивление R_H к средней точке вторичной обмотки. Направление тока через R_H осталось таким же и во время положительного полупериода.

Рассмотрим работу мостовой схемы для выпрямления синусоидального тока.

Во время положительного полупериода входного напряжения полярность контактов 1 - 1^' такая, как показано на рис. 13.3. В этом случае к диодам Д1 и Д4 приложено прямое напряжение, а к диодам Д2 и Д3 - обратное. В цепи выпрямителя потечет ток i₁ от контакта 1, через диод Д1, сопротивление нагрузки R_H, диод Д4, к контакту 1^'

Во время отрицательного полупериода входного напряжения полярность контакта 1 - 1^' меняется на противоположную. Теперь напряжение приложено к диодам Д2 и Д3, а обратное - к диодам Д1 и Д4. В цепи выпрямителя потечет ток i₂ от контакта 1^', через диод Д3, сопротивление нагрузки R_H, диод Д2, к контакту 1. Видим, что направление тока через сопротивление R_H не изменилось.

Слайд 11

Анализ работы рассмотренных схем выпрямителей показал, что напряжение на их выходе не постоянное, а пульсирующее. Применять такое напряжение непосредственно для питания электронных устройств нельзя. Существенно снизить уровень пульсаций позволяют сглаживающие фильтры. В основу их построения положено применение реактивных элементов - индуктивностей и емкостей.

Так как сопротивление емкости переменному току значительно меньше сопротивления нагрузки , то прямой ток диода на интервале пульсации протекает через конденсатор С_ф, заряжая его до напряжения, близкого к U_m. При уменьшении напряжения пульсации диод закрывается. Его сопротивление становится значительно больше R_H. Поэтому емкость С_ф начинает разряжаться через R_H, а напряжение на ее обкладках уменьшается по экспоненциальному закону

Слайд 12

Каскад усиления переменного тока по схеме ОЭ построен на биполярном транзисторе n-p-n. Рассмотрим назначение элементов данной схемы:

Усилитель на транзисторе. Схема с общим эмиттером

Назначение элементов схемы:

R1 и R2 – делитель напряжения,

Ср1 – отсекает от входа постоянное напряжение

Ср2 - выделяет переменную составляющую тока коллектора

Сэ - устраняет отрицательную обратную связь (ООС) по переменному току (резистор Rэ, который эту связь создает).

В зависимости от способа включения транзистора различают усилители с ОЭ, ОБ, ОК. Способ включения определяется общим выводом транзистора для входа и выхода усилителя.

Слайд 13

Дата добавления: 2014-01-05