Выпрямители – что нужно о них знать, особенности
05 ноября 2016
Выпрямители служат универсальным источником электропитания, функционирующего от сети в режиме коммутации, способны работать как на основе аккумуляторов, так и без них. Выпрямительная система включена в состав источника питания постоянного тока и решает задачу преобразователей AC (переменный ток) в DC (постоянный ток). Система совместно с присоединенными аккумуляторными батареями именуется источником бесперебойного питания неизменного тока. Она сконструирована для снабжения гарантированного бесперебойного электроснабжения потребителей неизменного тока напряжениями 24В,48В и 60В.
Как правило, бесперебойное электроснабжение требуется, в первую очередь, оборудованию, чувствительному к сбоям, обычно к нему относятся устройства телекоммуникации. При сбоях в электроснабжении питание производится от аккумуляторов, однако как только питание от сети восстановлено, током, который преобразуют выпрямителями, производится полная зарядка батарей.
Мостовой выпрямитель
У выпрямителей предусмотрена функция «горячей замены», благодаря чему облегчается обслуживание системы без необходимости отключать питания, при этом технические возможности выпрямителей дают возможность в течение продолжительного времени работать в режиме перегруза. Время резервирования выбирают зависимо от нагрузки, которой подпитывается источник бесперебойного питания. Не только система должна быть подобрана идеально, но важно также произвести рассчет количества требуемых выпрямителей, а также количество аккумуляторных батарей. Таким образом, очень важно подойти серьезно к выбору надежной системы электроснабжения.
Ключевые показатели выпрямителей:
- Номинальным напряжением постоянного тока называется среднее значение выпрямленного напряжения, выдвигаемое техническими требованиями.
Как правило, напряжение указывается до фильтра U0 и после фильтра U. Его можно определить минимальным значением напряжения, которое требуется для устройств, питаемых выпрямителем. - Номинальным выпрямленным током I0 является среднее значение выпрямленного тока, заданного техническими требованиями. Его определяет результирующий ток всех цепей, которые питает выпрямитель.
- Напряжением сети является напряжение сети переменного тока, которая питает выпрямитель. Стандартным значением данного напряжения для бытовых сетей называется 220 вольт и допускаемые отклонения не выше 10 %.
- Пульсацией называется качественный показатель выпрямителя, а именно, переменная составляющая напряжения или тока на выходе выпрямителя.
- Частотой пульсаций называется частота более резко выраженной гармонической составляющей напряжения, либо же тока на выходе выпрямителя. Если брать самую простую однополупериодную схему выпрямителя, то для нее частота пульсаций будет равняться частоте питающей сети.
- Коэффициент пульсаций – показатель, демонстрирующий отношение амплитуды гармонической составляющей напряжения, которая выражена наиболее резко. На выходе допускаемые значения коэффициента пульсаций определяют характеристики нагрузки.
- Коэффициент сглаживания представляет собой отношение коэффициента пульсаций на входе фильтра к коэффициенту пульсаций на выходе фильтра k с = p0 / p.
Как правило, напряжение указывается до фильтра U0 и после фильтра U. Его можно определить минимальным значением напряжения, которое требуется для устройств, питаемых выпрямителем.
Нестабильность напряжения на выходе выпрямителя является изменением напряжения постоянного тока относительно номинального. Если отсутствуют стабилизаторы напряжения, их определяют с помощью отклонений напряжения сети.
Полупроводниковые выпрямители — часть1
2018-01-23 Теория
Сегодня немножко углубимся в теорию и поговорим о схемах выпрямителей.
Рассмотрим сам принцип выпрямления переменного тока, наиболее часто встречающиеся схемы выпрямителей, полупроводниковые элементы, которые применяются в этих схемах.
Выпрямителями называются устройства, предназначенные для преобразования переменного тока в постоянный. Общая схема стандартного однофазного выпрямителя состоит из трансформатора, выпрямительного блока на основе полупроводниковых диодов и сглаживающего фильтра в виде конденсатора.
Трансформатор служит для преобразования переменного напряжения сети 220 V в необходимое выходное напряжение нагрузки. Выпрямительный блок (диодный мост) преобразовывает переменный ток в постоянный пульсирующий, а сглаживающий фильтр преобразовывает его в ток, близкий по форме к постоянному току.
В качестве диодных выпрямителей могут использоваться как четыре отдельных диода, так и диодная сборка в едином корпусе. На схемах диодный мост обычно изображается таким образом:
Современные выпрямители различают по типу используемых выпрямителей, схеме их включения и числу фаз.
Также выпрямители могут быть управляемые и неуправляемые.
Однофазные выпрямители
Основными схемами однофазных выпрямителей являются однополупериодная и двухполупериодная (мостовая или со средней точкой).
Однофазная однополупериодная схема является самой простейшей схемой выпрямителя.
Трансформатор преобразовывает сетевое напряжение первичной обмотки Uc в напряжение вторичной обмотки U2. Так как диод Д имеет одностороннюю проводимость, ток I2 будет протекать только при положительной полуволне вторичного напряжения, при отрицательной полуволне диод будет закрыт. Так как ток в нагрузке Rн протекает только в один полупериод, отсюда и название выпрямителя — однополупериодный.
К недостаткам однополупериодных выпрямителей следует отнести униполярный ток, который, проходя через вторичную обмотку, намагничивает сердечник трансформатора, изменяя его характеристики и уменьшая КПД, высокий уровень пульсаций и большое обратное напряжение на диоде.
Двухполупериодные схемы выпрямления уже значительно интересней. Из них наибольшую популярность приобрела мостовая схема включения диодов.
Схема состоит из трансформатора и четырех диодов,собранных мостом. Одна из диагоналей моста соединена с выводами вторичной обмотки трансформатора, вторая диагональ с нагрузкой. При положительном потенциале в точке a вторичной обмотки трансформатора ток пойдет по цепи точка a вторичной обмотки — A — диод Д1 — B — нагрузка Rн — D — диод Д3. К диодам Д2 и Д4 при этом приложено обратное напряжение, они заперты. При изменении направления Э.Д.С и тока во вторичной обмотке положительный потенциал появится уже в точке b вторичной обмотки трансформатора. Ток при этом пойдет по цепи b — C — диод Д2 — B — нагрузка Rн — D — диод Д4.
Таким образом ток в нагрузке не меняет своего направления. Кривые напряжения и тока на нагрузке повторяют (при прямом напряжении на диодах U np ≈ 0) по величине и форме выпрямленные полуволны напряжения и тока вторичной обмотки трансформатора. Они пульсируют от нуля до максимального значения.
Кроме мостовой схемы выпрямления может применяться двунаправленная схема.
Схема состоит из трансформатора со средней отпайкой на вторичной обмотке и двух диодов. Когда в точке a имеется положительный потенциал ток протекает по цепи a — диод Д1 — нагрузка Rн
На левом рисунке показана зависимость напряжения вторичной обмотки трансформатора от времени, на правом изменение тока нагрузки. Как следует из работы выпрямителя, направление тока в нагрузке неизменно. Вторичная обмотка трансформатора двухфазная и каждая фаза работает половину периода. Напряжение на нагрузке в любой момент равно мгновенному значению ЭДС фазы, работающей в данный момент.
К основным минусам данной схемы можно отнести необходимость делать отпайку вторичной обмотки трансформатора и большое обратное напряжение диода Uобр = 2U2м = 3,14U0, поэтому она не получила столь широкого распространения как мостовая схема.
Трехфазные выпрямители
Среди трехфазных схем наибольшее распространение получили однонаправленная схема выпрямления или схема Миткевича и мостовая схема, известная также как схема Ларионова.
Рассмотрим сначала однонаправленную схему выпрямителя.
В однонаправленной схеме вторичные обмотки трехфазного трансформатора соединены звездой.
К фазам а, b и с подключены диоды Д1, Д2 и Д3, катоды которых соединены в точке 0. Нагрузка Rн подключена между общим выводом трех вторичных обмоток трансформатора и общей точкой присоединения катодов.
Ток на каждом диоде будет протекать только тогда, когда потенциал на аноде будет выше потенциала на катоде. Это возможно в течении 1/3 периода, когда напряжение в данной фазе выше напряжений в двух других фазах. То есть когда U2а>U2b и U2a>U2c, диод Д1 будет открыт, в то время как Д2 и Д3 будут заперты. Под действием напряжения U2а ток замыкается через обмотку фазы а, диод Д1 и нагрузку Rн.
В следующую треть периода открывается диод Д2, затем Д3 и т.д.
Напряжение нагрузки будет равно напряжению фазы с открытым диодом и следовательно ток нагрузки изменяется по тому же закону. При этом ток в нагрузке всегда будет больше 0.
Пульсация тока в такой схеме будет относительно невелика, что понижает требования к сглаживающему фильтру. Недостатком данной схемы, также как однофазной однополупериодной является намагничивание сердечника трансформатора.
Большее распространение в трехфазных выпрямителях получила мостовая схема Ларионова, так как она лишена недостатков однотактной схемы.
В такой схеме одновременно пропускают ток два диода — один с наибольшим положительным потенциалом анода относительно нулевой точки трансформатора из катодной группы диодов, другой — с наибольшим отрицательным потенциалом катода. Нагрузка подключается между анодной и катодной группой диодов.
В интервал времени t1-t2 пропускать ток будут диоды Д1 и Д4, так как наибольший положительный потенциал имеет анод фазы а, а наибольшим отрицательным потенциалом обладает катод фазы b.
В интервале t2-t3 пропускать ток будут диоды Д1-Д6, в интервале t3-t4 — Д3-Д6, в интервале t4-t5 — Д3-Д2, в интервале t5-t6 — Д5-Д2 и в последнем интервале — Д5-Д4.
Таким образом напряжение на нагрузке будет иметь вид шести пульсаций за период, а интервал проводимости каждого диода — 2π/3. При этом интервал совместной работы двух диодов — π/6. Среднее значение напряжения на нагрузке будет:
где U2 — действующее значение напряжения на вторичных обмотках трансформатора.
Среднее значение выпрямленного напряжения практически равно максимальному линейному напряжению питающей сети:
где Uab.m — максимальное линейное напряжение вторичной обмотки.
Из достоинств схемы нужно отметить то, что в такой схеме отсутствует вынужденное подмагничивание сердечника трансформатора. Кроме того коэффициент пульсаций значительно ниже, чем у однофазной двухполупериодной схемы и составляет 0,057.
На основе этой схемы можно создать двенадцати, восемьнадцати, двадцатичетырехфазные выпрямители. Для этого используются различные сочетания последовательного и параллельного соединения схем. Чем больше будет фаз и соответственно пар диодов, тем меньше будут выходные пульсации.
Кроме этих схем, могут применяться и управляемые схемы выпрямления, которые наряду с выпрямлением переменного тока обеспечивают и регулировку выходного напряжения (тока). Но об этом мы поговорим в следующий раз.
Выпрямитель и простейший блок питания, как это сделать самому
Выпрямитель и простейший блок питания, как это сделать самому
Блок питания (БП) — устройство, предназначенное для формирования напряжения, необходимого системе, из напряжения электрической сети.
Выпрямитель — это устройство для преобразования переменного напряжения в постоянное. Это одна из самых часто встречающихся деталей в электроприборах, начиная от фена для волос, заканчивая всеми типами блоков питания с выходным напряжением постоянного тока.
Есть разные схемы выпрямителей и каждая из них в определённой мере справляется со своей задачей. В этой статье мы расскажем о том, как сделать однофазный выпрямитель, и зачем он нужен.
Определение
Выпрямителем называется устройство, предназначенное для преобразования переменного тока в постоянный. Слово «постоянный» не совсем корректно, дело в том, что на выходе выпрямителя, в цепи синусоидального переменного напряжения, в любом случае окажется нестабилизированное пульсирующие напряжение. Простыми словами: постоянное по знаку, но изменяющееся по величине.
Различают два типа выпрямителей:
— Однополупериодный. Он выпрямляет только одну полуволну входного напряжения. Характерны сильные пульсации и пониженное относительно входного напряжение.
— Двухполупериодный. Соответственно, выпрямляется две полуволны. Пульсации ниже, напряжение выше чем на входе выпрямителя – это две основных характеристики.
Что значит стабилизированное и нестабилизированное напряжение?
Стабилизированным называется напряжение, которое не изменяется по величине независимо ни от нагрузки, ни от скачков входного напряжения. Для трансформаторных источников питания это особенно важно, потому что выходное напряжение зависит от входного и отличается от него на Ктрансформации раз.
Нестабилизированное напряжение – изменяется в зависимости от скачков в питающей сети и характеристик нагрузки. С таким блоком питания из-за просадок возможно неправильное функционирование подключенных приборов или их полная неработоспособность и выход из строя.
Выходное напряжение
Основные величины переменного напряжения — амплитудное и действующее значение. Когда говорят «в сети 220В переменки» имеют в виду действующее напряжение.
Если говорят об амплитудной величине, то имеют в виду, сколько вольт от нуля до верхней точки полуволны синусоиды.
Опустив теорию и ряд формул можно сказать, что действующее напряжение в 1.
41 раз меньше амплитудного. Или:
Uа=Uд*√2
Амплитудное напряжение в сети 220В равняется:
220*1.41=310
Схемы
Однополупериодный выпрямитель состоит из одного диода. Он просто не пропускает обратную полуволну. На выходе получается напряжение с сильными пульсациями от нуля до амплитудного значения входного напряжения.
Если говорить совсем простым языком, то в этой схеме к нагрузке поступает половина от входного напряжения. Но это не совсем корректно.
Двухполупериодные схемы пропускают к нагрузке обе полуволны от входного. Выше в статье упоминалось об амплитудном значении напряжения, так вот напряжение на выходе выпрямителя то же ниже по величине, чем действующее переменное на входе.
Но, если сгладить пульсации с помощью конденсатора, то, чем меньшими будут пульсации, тем ближе напряжение будет к амплитудному.
О сглаживания пульсаций мы поговорим позже. А сейчас рассмотрим схемы диодных мостов.
Их две:
1. Выпрямитель по схеме Гретца или диодный мост;
2. Выпрямитель со средней точкой.
Первая схема более распространена. Состоит из диодного моста – четыре диода соединены между собой «квадратом», а в его плечи подключена нагрузка. Выпрямитель типа «мост» собирается по схеме приведенной ниже:
Её можно подключить напрямую к сети 220В, так сделано в современных импульсных блоках питания, или на вторичные обмотки сетевого (50 Гц) трансформатора. Диодные мосты по этой схеме можно собирать из дискретных (отдельных) диодов или использовать готовую сборку диодного моста в едином корпусе.
Вторая схема – выпрямитель со средней точкой не может быть подключена напрямую к сети. Её смысл заключается в использовании трансформатора с отводом от середины.
По своей сути – это два однополупериодных выпрямителя, подключенные к концам вторичной обмотки, нагрузка одним контактом подключается к точке соединения диодов, а вторым – к отводу от середины обмоток.
Её преимуществом перед первой схемой является меньшее количество полупроводниковых диодов. А недостатком – использование трансформатора со средней точкой или, как еще называют, отводом от середины. Они менее распространены чем обычные трансформаторы со вторичной обмоткой без отводов.
Сглаживание пульсаций
Питание пульсирующим напряжением неприемлемо для ряда потребителей, например, источники света и аудиоаппаратура. Тем более, что допустимые пульсации света регламентируются в государственных и отраслевых нормативных документах.
Для сглаживания пульсаций используют фильтры – параллельно установленный конденсатор, LC-фильтр, разнообразные П- и Г-фильтры…
Но самый распространенный и простой вариант – это конденсатор, установленный параллельно нагрузке. Его недостатком является то, что для снижения пульсаций на очень мощной нагрузке придется устанавливать конденсаторы очень большой емкости – десятки тысяч микрофарад.
Его принцип работы заключается в том, что конденсатор заряжается, его напряжение достигает амплитуды, питающее напряжение после точки максимальной амплитуды начинает снижаться, с этого момента нагрузка питается от конденсатора.
Конденсатор разряжается в зависимости от сопротивления нагрузки (или её эквивалентного сопротивления, если она не резистивная). Чем больше емкость конденсатора – тем меньшие будут пульсации, если сравнивать с конденсатором с меньшей емкостью, подключенного к этой же нагрузке.
Простым словами: чем медленнее разряжается конденсатор – тем меньше пульсации.
Скорости разряда конденсатора зависит от потребляемого нагрузкой тока. Её можно определить по формуле постоянной времени:
t=RC,
где R – сопротивление нагрузки, а C – емкость сглаживающего конденсатора.
Таким образом, с полностью заряженного состояния до полностью разряженного конденсатор разрядится за 3-5 t. Заряжается с той же скоростью, если заряд происходит через резистор, поэтому в нашем случае это неважно.
Отсюда следует – чтобы добиться приемлемого уровня пульсаций (он определяется требованиями нагрузки к источнику питания) нужна емкость, которая разрядится за время в разы превышающее t. Так как сопротивления большинства нагрузок сравнительно малы, нужна большая емкость, поэтому в целях сглаживания пульсаций на выходе выпрямителя применяют электролитические конденсаторы, их еще называют полярными или поляризованными.
Обратите внимание, что путать полярность электролитического конденсатора крайне не рекомендуется, потому что это чревато его выходом из строя и даже взрывом. Современные конденсаторы защищены от взрыва – у них на верхней крышке есть выштамповка в виде креста, по которой корпус просто треснут. Но из конденсатора выйдет струя дыма, будет плохо, если она попадет вам в глаза.
Расчет емкости ведется исходя из того какой коэффициент пульсаций нужно обеспечить. Если выражаться простым языком, то коэффициентом пульсаций показывает, на какой процент проседает напряжение (пульсирует).
Чтобы посчитать емкость сглаживающего конденсатора можно использовать приближенную формулу:
C=3200*Iн/Uн*Kп,
Где Iн – ток нагрузки, Uн – напряжение нагрузки, Kн – коэффициент пульсаций.
Для большинства типов аппаратуры коэффициент пульсаций берется 0.01-0.001. Дополнительно желательно установить керамический конденсатор как можно большей емкости, для фильтрации от высокочастотных помех.
Как сделать блок питания своими руками?
Простейший блок питания постоянного тока состоит из трёх элементов:
1. Трансформатор;
2. Диодный мост;
3. Конденсатор.
Если нужно получить высокое напряжение, и вы пренебрегаете гальванической развязкой то можно исключить трансформатор из списка, тогда вы получите постоянное напряжение вплоть до 300-310В. Такая схема стоит на входе импульсных блоков питания, например, такого как у вас на компьютере.
Это нестабилизированный блок питания постоянного тока со сглаживающим конденсатором. Напряжение на его выходе больше чем переменное напряжение вторичной обмотке. Это значит, что если у вас трансформатор 220/12 (первичная на 220В, а вторичная на 12В), то на выходе вы получите 15-17В постоянки. Эта величина зависит от емкости сглаживающего конденсатора. Эту схему можно использовать для питания любой нагрузки, если для нее неважно, то, что напряжение может «плавать» при изменениях напряжения питающей сети.
Важно:
У конденсатора две основных характеристики – емкость и напряжение. Как подбирать емкость мы разобрались, а с подбором напряжения – нет. Напряжение конденсатора должно превышать амплитудное напряжение на выходе выпрямителя хотя бы в половину. Если фактическое напряжение на обкладках конденсатора превысит номинальное – велика вероятность его выхода из строя.
Старые советские конденсаторы делались с хорошим запасом по напряжению, но сейчас все используют дешевые электролиты из Китая, где в лучшем случае есть малый запас, а в худшем – и указанного номинального напряжения не выдержит. Поэтому не экономьте на надежности.
Стабилизированный блок питания отличается от предыдущего всего лишь наличием стабилизатора напряжения (или тока). Простейший вариант – использовать L78xx или другие линейные стабилизаторы, типа отечественного КРЕН.
Так вы можете получить любое напряжение, единственное условие при использовании подобных стабилизаторов, это то, напряжение до стабилизатора должно превышать стабилизированную (выходную) величину хотя бы на 1.
5В. Рассмотрим, что написано в даташите 12В стабилизатора L7812:
Входное напряжение не должно превышать 35В, для стабилизаторов от 5 до 12В, и 40В для стабилизаторов на 20-24В.
Входное напряжение должно превышать выходное на 2-2.5В.
Полная версия даташита https://www.jameco.com/Jameco/Products/ProdDS/889305.pdf
Т.е. для стабилизированного БП на 12В со стабилизатором серии L7812 нужно, чтобы выпрямленное напряжение лежало в пределах 14.5-35В, чтобы избежать просадок, будет идеальным решением применять трансформатора с вторичной обмоткой на 12В.
Но выходной ток достаточно скромный – всего 1.5А, его можно усилить с помощью проходного транзистора. Если у вас есть PNP-транзисторы, можно использовать эту схему:
На ней изображено только подключение линейного стабилизатора «левая» часть схемы с трансформатором и выпрямителем опущена.
Если у вас есть NPN-транзисторы типа КТ803/КТ805/КТ808, то подойдет эта:
Стоит отметить, что во второй схеме выходное напряжение будет меньше напряжения стабилизации на 0.
6В – это падение на переходе эмиттер база. Для компенсации этого падения в цепь был введен диод D1.
Можно и в параллель установить два линейных стабилизатора, но не нужно! Из-за возможных отклонений при изготовлении нагрузка будет распределяться неравномерно и один из них может из-за этого сгореть.
Установите и транзистор, и линейный стабилизатор на радиатор, желательно на разные радиаторы. Они сильно греются.
Регулируемые блоки питания
Простейший регулируемый блок питания можно сделать с регулируемым линейным стабилизатором LM317, её ток тоже до 1.5 А, вы можете усилить схему проходным транзистором, как было описано выше.
Вот более наглядная схема для сборки регулируемого блока питания.
Чтобы получить больший ток можно и использовать более мощный регулируемый стабилизатор LM350.
В последних двух схемах есть индикация включения, которая показывает наличие напряжения на выходе диодного моста, выключатель 220В, предохранитель первичной обмотки.
Вот пример регулируемого зарядного устройства для аккумулятора с тиристорным регулятором в первичной обмотке, по сути такой же регулируемый блок питания.
Кстати похожей схемой регулируют и сварочный ток:
Заключение
Выпрямитель используется в источниках питания для получения постоянного тока из переменного. Без его участия не получится запитать нагрузку постоянного тока, например светодиодную ленту или радиоприемник.
Также используются в разнообразных зарядных устройствах для автомобильных аккумуляторов, есть ряд схем с использованием трансформатора с группой отводов от первичной обмотки, которые переключаются галетным переключателем, а во вторичной обмотке установлен только диодный мост. Переключатель устанавливают со стороны высокого напряжения, так как, там в разы ниже ток и его контакты не будут пригорать от этого.
По схемам из статьи вы можете собрать простейший блок питания как для постоянной работы с каким-то устройством, так и для тестирования своих электронных самоделок.
Схемы не отличаются высоким КПД, но выдают стабилизированное напряжение без особых пульсаций, следует проверить емкости конденсаторов и рассчитать под конкретную нагрузку. Они отлично подойдут для работы маломощных аудиоусилителей, и не создадут дополнительного фона. Регулируемый блок питания станет полезным автолюбителями и автоэлектрикам для проверки реле регулятора напряжения генератора.
Регулируемый блок питания используется во всех областях электроники, а если его улучшить защитой от КЗ или стабилизатором тока на двух транзисторах, то вы получите почти полноценный лабораторный блок питания.
Ранее ЭлектроВести писали, что компании Nissan Energy и OPUS Campers представили любопытную новинку — концептуальный автомобиль-кемпер Nissan x OPUS. Главная идея Nissan x OPUS заключается в том, чтобы обеспечить путешественников электроэнергией вдали от цивилизации. Для этого предлагается использовать отработанные аккумуляторные батареи электромобилей.
По материалам: electrik.
info.
Wuhan Wuzheng Rectifier Co., Ltd.
у нас есть 46-летняя история исследований и производства.у нас есть передовая испытательная машина, помогающая подбирать товары самого высокого качества. Wuhan Wuzheng Rectifier Co., Ltd, ведущий производитель силовых полупроводников и эксперт в Китай, расположен в «Долине оптики» Китая, в зоне национального развития высоких технологий Восточного озера Ухань.
Основанная в 1970 году, компания Wuhan Wuzheng Rectifier специализируется на производстве силовых полупроводников уже более 4 десятилетий.Оглядываясь назад на курс нашего развития, Wuzheng пережил и славу, и трудности.
Как один из профессиональных производителей силовых полупроводниковых компонентов и выпрямительных устройств в Китае, Wuzheng стремится широко предоставлять высококачественные силовые полупроводниковые изделия клиентам во всем мире. Придерживаясь бизнес-принципов «Честный — Профессиональный — Эффективный — Повышение ценности — Беспроигрышный», Wuzheng Rectifier реализует бизнес-философию в «контроле производственных затрат, внедрении передовых технологий, высокоэффективном общении, строгой квалификации, клиент- ориентированные, продуманные аспекты до / послепродажного обслуживания и т. д., не щадя усилий для увеличения «ценности доставки для клиента».
Наша основная продукция включает: выпрямители и тиристоры и соответствующие выпрямительные устройства; Устройство капсульного / дискового типа, устройство типа шпильки, модуль питания, мостовой выпрямитель, запрессованный диод, твердотельное реле, интеллектуальный модуль, радиатор, сварочное устройство, выпрямительное оборудование, импульсный источник питания и т. Д.
У нас есть около 350 сотрудников с Годовой объем продаж составляет 10 млн долларов США, 40% приходится на экспорт. мы получили сеть продаж, охватывающую Европу, Америку, Ближний Восток, Азию, Австралию, страны Африки.Современное оборудование, отличная система контроля качества и разумная цена на все процедуры позволяют нам удовлетворять запросы клиентов.
В связи с растущей очевидной тенденцией к техническому оснащению, глобализации и информатизации, TECHELE / WUZHENG Rectifier тепло приветствует клиентов из дома и за рубежом для дальнейшего развития технического сотрудничества и научных исследований с нами для создания взаимной выгоды и продвижения в будущее!
Функциональная схема прецизионного выпрямителя, работающая с использованием LT1078
Когда мы думаем о выпрямителях, первое, что приходит в голову, — это источники питания, потому что выпрямители используются в цепях питания.Преобразование переменного тока в постоянный является обязательным в некоторых схемах, таких как схемы высокоточной обработки сигналов, и большинство схем измеряют реальные величины, прежде всего, для корректировки напряжения датчиков. Но даже если обычных диодов и мостов достаточно для нескольких выпрямительных работ, иногда требуется другой подход. Обычная выпрямительная схема, которую вы сделаете для источника питания, будет работать полностью, но она не будет подходить для схем высокоточной обработки сигналов. Причина в том, что в некоторых приложениях сигнал, который мы хотели бы исправить, будет меньше напряжения, необходимого для активации диода.Даже слабосигнальные германиевые диоды требуют включения около 0,3 В. Это может показаться не таким уж большим, но если вы работаете с сигналами в диапазоне милливольт, вам придется уйти, чтобы справиться с проблемой. Решить эту проблему можно с помощью прецизионного выпрямителя. В этой статье обсуждается прецизионный выпрямитель с использованием LT1078
Что такое прецизионный выпрямитель?
Прецизионный выпрямитель или супердиод — это устройство с одним или несколькими операционными усилителями (операционными усилителями), чтобы схема работала как выпрямитель и идеальный диод.
Прецизионный выпрямитель
У проектировщиков схем есть два стандартных метода проектирования прецизионных выпрямителей. Они могут усилить сигнал переменного тока и затем исправить его, или они могут сделать и то, и другое одновременно с помощью одного операционного усилителя. Последний метод часто считается гораздо лучшим способом выполнения работы.
Основная схема прецизионного выпрямителя
Основная схема прецизионного выпрямителя показана ниже. Когда напряжение, заданное в этой цепи, отрицательное, тогда на диоде будет отрицательное напряжение.Итак, эта схема работает как разомкнутая цепь. Это означает, что в нагрузке нет протекания тока, а выходное напряжение равно нулю.
Фундаментальная схема прецизионного выпрямителяКогда вход положительный, он улучшается операционным усилителем, который активирует диод, и через нагрузку будет протекать ток, из-за реакции выходное напряжение эквивалентно входное напряжение. Фактический порог супердиода очень близок к нулю. Он эквивалентен фактическому порогу диода, разделенному на коэффициент усиления операционного усилителя.
У этой основной схемы есть проблема, поэтому она не используется часто. Когда вход переключается на –ve, операционный усилитель работает в разомкнутом контуре, так как через диод нет ответного сигнала. Для типичного операционного усилителя с высоким коэффициентом усиления без обратной связи выход переполняется. Если i / p затем снова становится + ve, операционный усилитель должен выйти из состояния насыщения, прежде чем усиление + ve снова может произойти. Это преобразование генерирует кольцо и занимает некоторое время, что очень сильно снижает частотную реакцию схемы.
Модифицированный прецизионный выпрямитель
Другая версия прецизионного выпрямителя показана ниже. В этом случае, когда входной сигнал больше нуля, диод D1 выключен, а диод D2 включен, поэтому o / p равно нулю, потому что одна сторона R2 подключена к виртуальному GND, и нет протекания тока. через это. Когда входной сигнал меньше нуля, диод D1 горит, а диод D2 выключен. Таким образом, o / p похож на i / p с увеличением -R2 / R1.
Модифицированный прецизионный выпрямительОсновным преимуществом этой схемы является то, что операционный усилитель никогда не переходит в режим насыщения, но его выход должен изменяться на два падения напряжения на диодах каждый раз, когда сигнал i / p пересекает ноль.Таким образом, скорость нарастания операционного усилителя и его частотная характеристика ограничивают действие высоких частот, особенно для низких уровней сигнала, хотя возможна ошибка менее 1% на частоте 100 кГц. Аналогичную схему можно использовать для создания точной схемы двухполупериодного выпрямителя.
Прецизионный выпрямитель с использованием LT1078
LT1078 — двухмощный двухканальный операционный усилитель; он доступен в 8-выводных корпусах, включая небольшой корпус для плоского монтажа. Для функции однополярного питания он повышается до 5 В.Также предлагаются условия ± 15 В. Характеристики LT1078 включают следующее.
LT1078- Доступен в 8-контактном корпусе SO
- Ток питания на усилитель-50 мкА макс.
- Напряжение смещения-70 мкВ макс.
- Напряжение смещения в 8-контактном SO-180 мкА макс.
- Ток смещения-250 пА макс.
- Шум напряжения-0,6 мкВP-P, от 0,1 Гц до 10 Гц
- Шум по току-3pAP-P, от 0,1 Гц до 10 Гц
- Дрейф напряжения смещения -0,4 мкВ / ° C
- Коэффициент усиления полосы пропускания-200 кГц
- Скорость нарастания-0.07 В / мкс
- Работа с одним источником питания
- Выходной источник и приемники тока нагрузки 5 мА
Приложения LT1078 включают аккумулятор, портативные инструменты, удаленный усилитель датчика, спутник, микромощный образец и удержание, усилитель термопары и микропитательные фильтры.
Прецизионный выпрямитель с использованием LT1078Прецизионный выпрямитель с использованием схемы LT1078 показан выше. Первая секция отрицательного i / ps работает как инвертор с обратной связью (A = -1), а вторая секция — просто буфер для положительного o / p.Когда сигнал i / p равен + ve, тогда выход первого операционного усилителя остается насыщенным около GND, и диод переключается на высокоимпедансный, позволяя сигналу течь прямо на буферный каскад в неинвертированном виде. Комплексный результат — двухполупериодный выпрямленный сигнал на выходе из буфера.
Таким образом, речь идет о прецизионном выпрямителе на базе LT1078. Кроме того, любые вопросы по реализации инженерных проектов, пожалуйста, оставьте свой отзыв, комментируя в разделе комментариев ниже. Вот вам вопрос, в чем функция LT1078?
