Двуполупериодный выпрямитель

Баллистический выпрямитель

Баллистический выпрямитель, описанный в статье Room-Temperature Ballistic Nanodevices. Aimin M. Song^[9], может найти применение для детектирования очень высокочастотных сигналов (до 50 ГГц).

Характеристики

· Номинальное выходное напряжение постоянного тока и допустимый диапазон его изменения;

· Номинальный ток нагрузки;

· Диапазон эффективного входного напряжения переменного тока (например 220 В ± 10%);

· Допустимая выходная пульсация, её амплитудно-частотные характеристики;

· Нагрузочная характеристика.

· Эквивалентное внутреннее комплексное (в первом приближении активное) сопротивление.

· Коэффициент использования габаритной мощности трансформатора.

Типовые схемы

Может строиться по мостовой или полумостовой схеме (когда, например, в случае выпрямления однофазного тока, используется специальный трансформатор с выводом от средней точки вторичной обмотки и вдвое меньшим количеством выпрямляющих ток элементов. Такая схема ныне применяется редко, так как более металлоёмка и имеет большее эквивалентное активное внутреннее сопротивление, то есть большие потери на нагрев обмоток трансформатора. При построении двухполупериодного выпрямителя со сглаживающим конденсатором следует всегда помнить, что переменное напряжение всегда измеряется в «действующем» значении, которое в 1,41 раза меньше его максимальной амплитуды, а выпрямленное напряжение на конденсаторе, в отсутствие нагрузки, будет всегда равно амплитудному. Это означает, что, например, при измеренном напряжении однофазного переменного тока 12 вольт до мостового однофазного выпрямителя со сглаживающим конденсатором, на конденсаторе, (в отсутствие нагрузки), будет напряжение до 17 вольт. Под нагрузкой выпрямленное напряжение будет ниже, (но не ниже величины действующего напряжения переменного тока, если внутреннее сопротивление трансформатора — источника переменного тока — принять равным нулю) и зависеть от ёмкости сглаживающего конденсатора.

Соответственно, выбор величины переменного напряжения вторичной обмотки трансформатора, должен строиться исходя из максимальной допустимой величины подаваемого напряжения, а ёмкость сглаживающего конденсатора — должна быть достаточно большой, чтобы напряжение под нагрузкой не снизилось меньше минимально допустимого. На практике также учитывается неизбежное падение напряжения под нагрузкой — на сопротивлении проводов, обмотке трансформатора, диодах выпрямительного моста, а также возможное отклонение от номинального величины питающего трансформатор напряжения электрической сети.

2. Управляемый выпрямитель – это выпрямитель, на выходе которого величина напряжения может изменяться по заданному закону. В таких выпрямителях вместо диодов применяются триодные тиристоры, позволяющие изменять момент их перехода в открытое состояние. Переход тиристора из закрытого состояния в открытое происходит под действием управляющего импульса.

Простейшим тиристорным выпрямителем является однополупериодный (рис. 126). В основную цепь тиристора между анодом и катодом подается переменное напряжение, амплитуда которого меньше напряжения включения тиристора. Поэтому при отсутствии управляющего импульса тиристор закрыт.

При наличии прямого напряжения между анодом и катодом и при подаче импульса в цепь управления тиристор открывается и будет открыт до тех пор, пока напряжение u2 не станет равным нулю (см. рис. 126). Угол α (α1, α2) называется углом отпирания тиристора. При изменении угла отпирания изменяется амплитудное значение тока Im, протекающего через тиристор и сопротивление нагрузки, а следовательно, изменяются среднее значение выпрямленного тока, т.е. постоянная составляющая тока нагрузки, и напряжение на нагрузке.

Нетрудно заметить, что средняя величина выпрямленного напряжения будет тем больше, чем меньше угол α отпирания тиристора. Если пренебречь падением напряжения на тиристоре, то зависимость среднего напряжения на нагрузке от угла отпирания определяется по выражению

. (255)

Таким образом, изменяя угол α от π до нуля, можно регулировать напряжение на нагрузке от нуля до максимальной величины, составляющей 0,45U2, где U2 – действующее значение переменного напряжения.

3. Импульсный стабилизатор напряжения — это стабилизатор напряжения, в котором регулирующий элемент работает в ключевом режиме^[1], то есть бо́льшую часть времени он находится либо в режиме отсечки, когда его сопротивление максимально, либо в режиме насыщения — с минимальным сопротивлением, а значит может рассматриваться как ключ. Плавное изменение напряжения происходит благодаря наличию интегрирующего элемента: напряжение повышается по мере накопления им энергии и снижается по мере отдачи её в нагрузку. Такой режим работы позволяет значительно снизить потери энергии, а также улучшить массогабаритные показатели, однако имеет свои особенности.

Разновидности

Дата добавления: 2015-05-06