Главная  Электронные лампы 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [ 106 ] [107] [108] [109] [110] [111] [112]

Задаваясь значением Сф и пользуясь формулой (17.35), определяют индуктивность дросселя L. Правильность расчета проверяют по формуле (17.36).

Для увеличения коэффициента сглаживания могут быть использованы двухзвенные фильтры, представляющие собой сочетание двух одинаковых Г-образных фильтров (рис. 17.7). При этом для практических расчетов можно считать, что коэффициент сглаживания двух-звениого фильтра равен произведению коэффициентов сглаживания каждого звена:

Я = Ч1Яч. (17.37)

Особенностью фильтров типа LC является незначительное падение постоянной составляющей выпрямленного напряжения на дросселе, что дает возможность применять такие фильтры в устройствах с относительно большим током нагрузки. Существенным недостатком их является большая масса дросселя, а также образование вокруг дросселя магнитных полей, влияющих на работу различных высокочувствительных узлов электронной аппаратуры.

Эти недостатки устраняются в фильтрах типа RC (рис. 17.7, г и д). Такие фильтры значительно дешевле фильтров типа LC, имеют малые размеры и массу. Однако их целесообразно применять при малых выпрямленных токах (порядка 10-15 мА) и небольших значениях коэффициента сглаживания. Это объясняется тем, что на активном сопротивлении происходят потери как переменной, так и постоянной составляющих выпрямленного напряжения, что при больших токах нагрузки люжет привести к резкому уменьшению напряжения на выходе фильтра.

Произведение RC (в Ом • мкФ) определяют по формуле

Величину сопротивления R выбирают из условия допустимого падения выпрямленного напряжения на фильтре, а мощность, которую должно рассеивать сопротивление R, подсчитывают по формуле

где /д - выпрямленный ток, А; R - сопротивление. Ом.

Кроме фильтров типа LC и RC, широкое распространение получили транзисторные сглаживающие фильтры (рис. 17.8). Они имеют малые габариты и массу, не создают нежелательных магнитных полей, возникающих вокруг дросселя LC-фильтров, имеют меньшие потери выпрямленного напряжения по сравнению с фильтрами типа RC.

Рассмотрение выходной характеристики транзистора с общим эмиттером (рис. 17.8. а) показывает, что на пологой ее части сопротивление участка коллектор - эмиттер переменному току

кэ "

больше, чем постоянному току в рабочей точке Р:

КЭр Кр



Поэтому транзистор можно использовать вместо дросселя фильтра. Одна из возможных схем транзисторного сглаживающего фильтра приведена на рис. 17.8, б.


Рис. 17.8. Транзисторный сглаживающий фильтр:

а - выбор рабочей точки на выходной характеристике транзистора;

б -- схема.

Необходимо отметить, что при расчете выпрямителя надо учитывать характер сопротивления нагрузки, от которого во многом зависят расчетные соотногиения. В реальных схемах выпрямителей сопротивление нагрузки редко бывает активным. Это связано с тем, что сглаживающий фильтр, включаемый между выпрямителем и потребителем, в принципе представляет собой реактивное сопротивление. Как было показано выше, чаще всего фильтр начинается с конденсатора. Поэтому характер нагрузки на вьшрямитель обычно оказьшается емкостным.

Ос(ювные расчетные соотношения для наиболее распространенных выпрямительных схем при емкостном характере нагрузки приведены в табл. 17.1.

Таблица 17.1

Основные соотношения для расчета выпрямителей при емкостном характере нагрузки

Схема вьшрямления

Параметр

Одно нолу-периодная

Двухполупериодная со средней точкой

Мостооая

С удвоением напряжения

Максимальное обратное напряжение на вентиле Uq

ЗЛУ,

З.Шо

l,5f/o

Максимальное значение тока вентиля

3.5/о

Среднее значение тока вентиля /(.р

0,5/о

Действующее значение переменного напряжения вторичной обмотки трансформатора и 2

Действующее значение тока во вторичной обмотке трансформатора /г

IWo 2/о

],8/о

0,5[/о 3,6/о



Контрольные вопросы и упражнения

1. Почему большинство активных элементов электронных устройств питается от источников постоянного напряжения?

2. Какие преимущества имеют выпрямители по сравнению с другими источниками питания?

3. Мол<по ли построить выпрямительную схему без силового трансформатора?

4. Можно ли построить выпрямительную схему без венти,[Я?

5. Можно ли эксплуатировать выпрямитель без сглаживающего фильтра?

6. Укажите основные технические показатели выпрямительных схем. Проведите сравиение выпрямительных схем по их основным параметрам.

7. Как подбирают вентили (диоды) для работы в схемах выпрямления?

8. Подберите полупровод]1иковые диоды для работы в мостовой схеме выпрямления, если Uq = 100 В; = 30 мА.

9. Объясните физический смысл коэффициента пульсаций.

10. Какие из указанных ниже особенностей выпрямителей относятся к мостовой схеме при чисто активном характере нагрузки:

1. Коэффициент пульсаций /С - 067.

2. Через вторичную обмотку трансформатора ток протекает в течение полу-периода.

3. Обратное напряжение, прикладываемое к диоду,

4. Среднее значение тока, проходящего через каждый диод, равно

/ер = 0.5/0.

5. Схема позволяет получить на выходе выпрямлегнгое напряжение, превы-шаюи1ее напряжение на вторичной обмотке силового трансфо[)матора.

11. Составьте выпрямительную схему, позволяющую произвести умножение напряжения в 5 ,раз.

12. Нарисуйте графики, иллюстрирующие форму выпрямленного тока для однополупериодиого выпрямителя, работающего на чисто активную и емкост)1ую нагрузку.

13. Рассчитайте входную емкость сглаживающего фильтра, обеспечпаающесо коэффициент пульса[Шй ие более 10%, для мостовой схемы по следующим данным: 60 = 10 В; /о = 20 мА; /с = 50 Гц.

14. Укажите достоинства и недостатки сглаживающих /?С-фильтров но сравнению с фильтрами типа LC.

15. Рассчитайте элементы однозвенного Г-образного фильтра типа LC на выходе мостовой схемы выпрямления, если коэффициенты пульсаций до и после фильтра соответственно равны 10 и 0,1%, а частота сети /с - 50 Гц. Укажите тин используемого конденсатор а.

16. Объясните работу транзисторного сглаживающего фильтра. Какие требования следует предъявить к техническим показателям транзистора, работающего в этой схеме?

17. Целесообразно ли использовать /?С-фильтр, если выпрямитель рассчитан на получение выпрямленного тока 1 не менее ШО мА?

(8. По структурной схеме, приведенной на рис. 17.1, составьте полную принципиальную электрическую схему выпрямителя, собранного по мостовой схеме и имеющего на выходе транзисторный сглаживающий фильтр.

Глава i8. СТАБИЛИЗАТОРЫ И ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ

Стабилизйпюром напряжения (тока) называется устройство, поддерживающее автоматически и с требуемой точностью напряжение (мок) на нагрузке при изменении дестабилизирующих факторов в обусловленных пределах.



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [ 106 ] [107] [108] [109] [110] [111] [112]

0.001