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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Монитор LG UltraFine 40U990A-W 04.08.2025 Современные мониторы уже давно перестали быть просто экранами для вывода изображения - они превращаются в полноценные мультимедийные центры с широкими возможностями подключения, высокой цветопередачей и продуманной эргономикой. Компания LG сделала очередной шаг в этом направлении, выпустив профессиональный дисплей UltraFine 40U990A-W, который сочетает в себе передовые технологии отображения и поддержку новейшего интерфейса Thunderbolt 5. Одной из ключевых особенностей новинки стала вогнутая Nano IPS Black панель диагональю 39,7 дюйма. Экран имеет разрешение 5120 х 2160 пикселей и соотношение сторон 21:9, что делает его идеальным для работы с видео, дизайном и многозадачностью. Благодаря радиусу кривизны 2500R достигается эффект полного погружения, особенно заметный при редактировании широкоформатных материалов или параллельной работе в нескольких окнах. Контрастность экрана достигает 2000:1, а охват цветового пространства DCI-P3 составляет впечатляющие 99%, что делает монитор особенно привлекательным для специалистов, работающих с цветом. Сертификация VESA DisplayHDR 600 подтверждает его способности отображать яркие сцены с глубокими тенями. Для комфортной работы в течение длительного времени LG оснастила дисплей технологией Live Color Low Blue Light, уменьшающей нагрузку на глаза без искажения цветов. UltraFine 40U990A-W стал первым в мире монитором с интеграцией Thunderbolt 5. Этот новый стандарт позволяет передавать данные на скорости до 120 Гбит/с, одновременно обеспечивая зарядку подключенных устройств мощностью до 96 Вт и поддержку последовательного подключения двух дисплеев с разрешением 2160p при частоте обновления 120 Гц. Помимо Thunderbolt, монитор располагает четырьмя портами USB-C, двумя USB-A и сетевым разъемом Ethernet, что делает его полноценной рабочей станцией. Для пользователей, работающих сразу с двумя компьютерами, будет полезна функция KVM-переключателя - она позволяет управлять двумя машинами с помощью одного комплекта клавиатуры и мыши. Кроме того, в устройстве предусмотрены режимы PBP (картинка рядом с картинкой) и PIP (вставка изображения в изображение), что особенно удобно при сравнительном анализе или видеомонтаже. LG также позаботилась о геймерах: монитор получил поддержку AMD FreeSync Premium, технологию переменной частоты обновления VRR, а также функции Dynamic Action Sync и Black Stabilizer, которые улучшают отображение динамичных сцен и деталей в темных зонах. Это делает модель не только рабочим инструментом, но и развлекательным решением. Звук в UltraFine 40U990A-W обеспечивают два стереодинамика мощностью по 10 Вт, дополненных системой Rich Bass, усиливающей низкие частоты. Эргономика конструкции также продумана: подставка позволяет регулировать высоту до 130 мм, изменять угол наклона в пределах от -5 до 20 градусов и поворачивать экран на 20 градусов, что делает работу за монитором максимально комфортной.

Другие интересные новости:

▪ Телепортация солнечной энергии

▪ Пара частица-античастица из вакуума

▪ Робот для ремонта труб изнутри

▪ 12-нм динамическая оперативная память Samsung

▪ Клавиатура навалом

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Часы, таймеры, реле, коммутаторы нагрузки. Подборка статей

▪ статья Публий Овидий Назон. Знаменитые афоризмы

▪ статья Какой монарх пережил более 50 покушений на свою жизнь? Подробный ответ

▪ статья Слесарь аварийно-восстановительных работ. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Самодельная миниатюрная светодиодная цокольная лампа. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья SONY PLAYSTATION - ремонт блока адаптации. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026