Лабораторные работы по дисциплине «Электротехника и электроника»
Максимальное значение обратного напряжения на диодах в рассматриваемой схеме U
жүктеу/скачать 1,72 Mb. Pdf көрінісі
|
Лабораторная работа
|
Максимальное значение обратного напряжения на диодах в рассматриваемой схеме U обр max=2U2m. Действительно, когда один из диодов пропускает ток, потен- циал его катода оказывается практически равным потенциалу анода, так как незначительным падением напряжения на диоде при этом можно пренебречь. Тот же потенциал имеет и катод второго диода, в данную часть периода непропускающего ток, так как катоды обоих диодов в схеме связаны. В результате разность потенциалов катода и анода непропускающего диода равна разности потенциалов выводов 1 и 2 вторичной обмотки трансформатора, т. е. u 13 +u 32 =2u 2 (см. рис.2.3.). В сравнении со схемой однополупериодного выпрямителя в двухполупериодном ток во вторичной обмотке трансформато- ра не содержит постоянной составляющей, так как в этой об- мотке ток протекает в течение всего периода, вследствие чего подмагничивание сердечника в данном случае отсутствует, те- пловые потери при этом уменьшаются. С учетом этого применение двухполупериодной схемы вы- прямления более предпочтительно, чем однополупериодной. Снижения обратного напряжения, воздействующего на диод в непроводящую часть периода, и уменьшения расчетной мощности трансформатора при двухполупериодном выпрям- лении переменного тока можно достигнуть при переходе от однотактной схемы к двухтактной (мостовой) схеме. Выпрямитель, выполненный по мостовой схеме (рис. 2.6), по- зволяет получить двухполупериодное выпрямление перемен- ного тока при полном использовании мощности трансформа- тора, не имеющего среднего вывода от вторичной обмотки. В этой схеме в течение полупериода, когда потенциал вывода а вторичной обмотки трансформатора будет выше потенциала его вывода Ь, ток пропускают диоды 1 и 3. При этом диоды 2 и 4 находятся в непроводящем состоянии. В следующий полупе- риод будут проводить ток соответственно диоды 2 и 4 , а диоды 1 и 3 будут находиться в непроводящем состоянии. Направле- ние тока в цепи нагрузки в течение обоих полупериодов пере- менного напряжения при этом не меняется. Таким образом, рассматриваемая схема является схемой двухполупериодного выпрямления. Значения среднего вы- прямленного напряжения на нагрузке и коэффициента пульса- ции для мостового выпрямителя определяются так же, как и для однотактного двухполупериодного выпрямителя. Данная схема выпрямления позволяет получить заданное вы- прямленное напряжение при числе витков вторичной обмотки трансформатора, вдвое меньшем, чем в однотактной двухполу- периодной схеме выпрямления при прочих равных условиях. Так как во вторичной обмотке трансформатора в рас- сматриваемой схеме протекает не пульсирующий, а синусои- дальный переменный ток, это позволяет уменьшить габариты трансформатора по сравнению с трансформатором, необходи- мым для питания однотактного двухполупериодного выпрями- теля, рассчитанного на ту же мощность, приблизительно в 1,5 раза. Значение максимального обратного напряжения при одина- ковом выпрямленном напряжении U d для мостовой схемы (см. рис. 2.6) также оказывается в два раза меньше, чем для одно- тактной двухполупериодной схемы выпрямления (см. рис.2.5.). Мостовые схемы позволяют осуществлять выпрямление пе- ременного тока в постоянный без использования согласующего трансформатора при непосредственном подведении сетевого переменного напряжения к вентильному мосту, когда напря- жение питающей сети находится в соответствии с выпрямляе- мым напряжением. Рассмотренные схемы выпрямления имеют относительно большие значения коэффициента пульсаций. Между тем для питания большей части электронной аппаратуры требуется вы- прямленное напряжение с коэффициентом пульсации, не пре- вышающим значений q=0,0020,02. Коэффициент пульсаций выпрямленного напряжения можно значительно снизить, если на выходе выпрямителя включить сглаживающий электрический фильтр. Простейшими сглажи- вающими фильтрами являются конденсатор, включаемый па- раллельно слаботочной нагрузке, и дроссель, включаемый по- следовательно с сильноточной нагрузкой . Другие фильтры (комбинированные), представляющие собой сочетания емкостных и индуктивных элементов, позволяют получить достаточно малые значения коэффициента пульса- ции. При использовании простейшего емкостного фильтра сгла- живание пульсаций выпрямленного напряжения и тока проис- ходит за счет периодической зарядки конденсатора фильтра С ф (когда напряжение на выходе трансформатора превышает на- пряжение на нагрузке) и последующей его разрядки на сопро- тивление нагрузки R H . Конденсатор, как известно, не пропускает постоянной состав- ляющей тока и обладает тем меньшим сопротивлением для пе- ременных составляющих, чем выше их частота. Емкостные фильтры предпочтительно применять в схемах выпрямления с малыми значениями выпрямленного тока, так как при этом возрастает эффективность сглаживания. Простейший индуктивный сглаживающий фильтр состоит из индуктивной катушки дросселя, включаемого последова- тельно с нагрузкой. В результате пульсаций выпрямленного тока в катушке индуктивности возникает электродвижущая сила самоиндукции жүктеу/скачать 1,72 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|