Теория: выпрямители. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Начинающему радиолюбителю

 Комментарии к статье

Для преобразования переменного тока в постоянный применяют выпрямители на полупроводниковых диодах. Простейший однополупериодный выпрямитель на одном диоде (рис. 62) используют лишь при малых токах, высоких нагрузочных сопротивлениях и низких требованиях к пульсациям выходного напряжения. Главный же его недостаток состоит в том, что постоянный выпрямленный ток, протекая через вторичную обмотку трансформатора, создает постоянное подмагничивание магнитопровода и тем самым ухудшает его работу.

На выходе выпрямителя включают оксидный конденсатор большой емкости, сглаживающий пульсации. Не будь его, напряжение на выходе выпрямителя имело бы вид синусоидальных полуволн, как показано на рис. 63 штриховой линией, - ведь диод пропускает только положительную полуволну напряжения на вторичной обмотке трансформатора. При наличии сглаживающего конденсатора С1 напряжение на выходе будет иметь вид. показанный на рисунке сплошной пинией. Оно состоит из постоянного напряжения U и переменного напряжения пульсаций U. Частота пульсаций равна частоте сети - 50 Гц, а период Т составляет 0,02 с.

Амплитуду пульсаций можно оценить, заметив, что разрядка конденсатора С1 на нагрузку (питаемое устройство) происходит по экспоненциальному закону: U = Ume-1/RC, где R - сопротивление нагрузки, равное выпрямленному напряжению (В), деленному на потребляемый ток (А), а С - емкость конденсатора С1 (Ф). Если постоянная времени, равная произведению RC. больше Т. приближенно выполняется соотношение U = T·Iн/C. где Iн - ток нагрузки. Видим, что пульсации уменьшаются при увеличении сопротивления нагрузки выпрямителя (т. е. при уменьшении потребляемого тока) и емкости сглаживающего конденсатора. В особых случаях применяют более сложные сглаживающие фильтры, содержащие последовательно включенный резистор или дроссель и дополнительный сглаживающий конденсатор.

Более совершенен двухполупериодный выпрямитель (рис. 64). Вторичная обмотка трансформатора рассчитывается на удвоенное напряжение, но имеет отвод от середины, т.е. состоит как бы из двух одинаковых обмоток (начала их показаны точками). Во время одной полуволны напряжения открыт диод VD1, а во время другой - VD2. Постоянное подмагничивание магнитопровода трансформатора теперь отсутствует, так как токи в половинах вторичной обмотки направлены в разные стороны, а частота пульсаций на выходе равна 100 Гц, что позволяет примерно вдвое уменьшить емкость сглаживающего конденсатора С1. Половины вторичной обмотки также рассчитываются на вдвое меньший ток.

Другая разновидность двухполупериодного выпрямителя - мостовой (рис. 65). содержащий четыре диода и только одну вторичную обмотку. При каждой полуволне переменного напряжения работают два диода, включенных в противоположные диагонали моста. Эта схема получила наибольшее распространение, для таких выпрямителей выпускаются специальные сборки из четырех диодов, включенных по мостовой схеме.

При расчете трансформатора оперируют с эффективными значениями напряжения на обмотках. Постоянное напряжение на сглаживающем конденсаторе выпрямителя без нагрузки равно амплитудному значению Um. т. е. в 1.41 раз больше. Например, если вторичная обмотка рассчитана на напряжение 12 В (2x12 В для схемы рис. 64), напряжение холостого хода выпрямителя составит около 17 В. Под нагрузкой оно несколько уменьшается из-за падения на прямом сопротивлении диодов и на сопротивлении обмоток

Диоды выпрямителя характеризуются допустимыми прямым током и обратным напряжением (для диодов Д7А, например, это будет 0.3 А и 50 В). Для однополупериодного выпрямителя (рис. 62) прямой ток диода должен быть не меньше, чем ток, потребляемый нагрузкой, а обратное напряжение - не меньше 2UW. В двухполупериодном выпрямителе два диода работают поочередно, поэтому допустимый прямой ток диодов может быть вдвое меньше, а обратное напряжение - такое же. В мостовой схеме (рис. 65) прямой ток ровен половине выпрямленного, а обратное напряжение - Um. Диоды обычно выбирают с некоторым запасом по прямому току и обратному напряжению.

Из других интересных схем выпрямителей надо упомянуть схему с удвоением напряжения (рис. 66). Она содержит как бы два однополупериодных выпрямителя, включенных по входу параллельно, а по выходу - последовательно (такой же принцип использован и в умножителях большей кратности). Выпрямленное напряжение здесь достигает 2Um, но нужны два сглаживающих конденсатора значительной емкости.

Иногда требуется выпрямитель, создающий относительно общего провода два одинаковых по величине, но разнополярных напряжения (для питания операционных усилителей, некоторых УМЗЧ и т. д.). В этом случае удобно объединить два выпрямителя по схеме рис. 64, но с обратным включением диодов и конденсатора во втором выпрямителе. Что в этом случае получится, показано на рис. 67.

Диоды образовали обычный мост, а средние точки вторичной обмотки и конденсаторов соединены с общим проводом.

Автор: Автор: В.Поляков

Смотрите другие статьи раздела Начинающему радиолюбителю.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Случайная новость из Архива Паспорт на iPad позволил перейти американскую границу 07.01.2012 Гражданин Канады Мартин Райш (Martin Reisch) пересек границу США, предъявив на КПП не паспорт, как того требует закон, а его отсканированную версию, сохраненную на планшетном компьютере Apple iPad. По какой-то причине, отправляясь в путешествие, он оставил документ дома и поехал в Америку, чтобы доставить рождественские подарки детям своих друзей. Остановившись на границе для проверки документов, Мартин продемонстрировал пограничникам свое водительское удостоверение, а вместо настоящего паспорта попытал удачи с его сканом, потому что путь домой занял бы долгих два часа. Удача оказалась на стороне путешественника. Обдумав сложившуюся ситуацию, пограничник дал-таки добро на переход границы. Кстати, в Канаду Райш вернулся в тот же день и снова показал скан паспорта на iPad. И снова беспрепятственно прошел границу. Не исключено, что пограничники впоследствии получили дисциплинарные взыскания, но главное - дети получили свои законные подарки. А остальное уже детали.

Другие интересные новости:

▪ Когда телефон опасен для жизни

▪ Новые силовые модули Infineon Eco Block

▪ Гибкий аккумулятор

▪ Китай начал исследования в области 5G-связи

▪ Солнечные бури станут разрушительнее

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Опыты по физике. Подборка статей

▪ статья Компьютерная мышь. История изобретения и производства

▪ статья Как можно было устроиться на работу в дореволюционный аналог Гознака? Подробный ответ

▪ статья Бешенство. Медицинская помощь

▪ статья Автоматическая водокачка. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Разноцветное молоко. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025