Схема однополупериодного выпрямителя



Трансформатор служит для понижения входного напряжения  до значения .              U2                                                                      

                                                                                                

                          0  +                                     t                                                                                     

                                                                                                                          

Т
                                                  

                              IД            

                                  

                                                                                                                    

                          0                                               t              

                              UВЫХ

                  заряд                                                                                        

                                               разряд                                         

                          0                                                t                                                                                              

                                 

При положительной полуволне напряжения  диод находится под прямым напряжением, сопротивление диода мало, через него протекает ток , который создает на нагрузке падение напряжения  (закон Ома). При отрицательной полуволне напряжения  диод находится под обратным напряжением, его сопротивление велико, через диод протекает небольшой тепловой ток, которым можно пренебречь, т.е. считать его равным 0. При этом и падение напряжения на нагрузке будет .

Таким образом, через диод и нагрузку протекает пульсирующий ток (то он есть, то его нет), длительность импульсов которого равна половине периода входного сигнала ( ), поэтому схема называется однополупериодной. Этот ток является выпрямленным, т.к. не меняет знак – всегда положителен.

Для сглаживания пульсаций параллельно сопротивлению нагрузки  подключают блокировочный конденсатор .

Механизм сглаживания пульсаций:

При положительной полуволне конденсатор быстро заряжается через малое сопротивление открытого диода.

При отрицательной полуволне конденсатор медленно разряжается через относительно большое сопротивление нагрузки.

В результате выходное напряжение приближается к постоянному напряжению.

Чем больше емкость блокировочного конденсатора и чем больше сопротивление нагрузки, тем меньше пульсации.

 

Конденсатор пропускает переменный ток и не пропускает постоянный.

 

Докажем это. Для постоянного тока , следовательно, реактивное сопротивление конденсатора в этом случае будет стремиться к бесконечности , а через бесконечно большое сопротивление ток протекать не может.

Стабилитрон

Стабилитрон – это полупроводниковый диод, у которого обратная ветвь ВАХ используется для стабилизации напряжения.

Рабочим участком стабилитрона является область электрического пробоя, а рабочим напряжением – напряжение пробоя.

В качестве стабилитронов используют кремниевые диоды, обладающие бо́льшей устойчивостью к тепловому пробою.

Обозначение:              Пример: КС182А

         ВАХ стабилитрона:

                                                  IПР

                                                                                   

                                                                           

                                                                                              

                   UОБР   UСТ НОМ 0 1В     UПР                                                                                        

                                                                                                                                      

                                                          IСТ НОМ                         

                                                                     

                                                                           

                                                              

                                                   IОБР

 

Одним из характерных параметров стабилитрона является температурный коэффициент напряжения стабилизации:

- напряжение стабилизации при температуре ;

- напряжение стабилизации при температуре ;

  - разность температур.

 

 показывает относительное изменение напряжения стабилизации при изменении температуры на 1К.

 бывают больше и меньше нуля. Обычно используют стабилитроны с , работающие на лавинном пробое.

Иногда в качестве рабочего участка стабилитрона используется прямая ветвь ВАХ, имеющая  - такие стабилитроны называются стабисторами.

Для компенсации температурных изменений последовательно со стабилитроном включают 1 или несколько стабисторов:

             - стабилитрон ( )

             - стабистор ( )    

Созданные по данному принципу стабилитроны называются прецизионными (например, КС191А). Прецизионные стабилитроны обладают высокой температурной стабильностью и высокой точностью стабилизации. Используются они в качестве источников опорного (эталонного) напряжения в цифровых схемах.

Вместо стабистора можно использовать обычный выпрямительный диод, у которого прямая ветвь ВАХ также имеет .

Применение стабилитронов:

· Стабилизаторы напряжений.

· Источники опорного напряжения в цифровых схемах.

· Т.к. электрический пробой не связан с диффузией носителей заряда, то в стабилитроне отсутствуют инерционные явления, обусловленные накапливанием и рассасыванием зарядов. Это позволяет использовать стабилитрон в качестве переключателя. Время переключения стабилитрона очень мало десятки пикосекунд (1пСек=10-12Сек).


Дата добавления: 2018-10-27; просмотров: 616; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!