Что такое выпрямление переменного тока. Какие бывают схемы выпрямителей. Как работают однополупериодные и двухполупериодные выпрямители. Для чего нужны выпрямители в электронике и электротехнике. Какие преимущества и недостатки у разных типов выпрямителей.
Содержание
Основные принципы выпрямления переменного тока
Выпрямление переменного тока — это процесс преобразования переменного тока в постоянный с помощью полупроводниковых приборов, называемых выпрямителями. Основная задача выпрямителя — пропускать ток только в одном направлении, блокируя его в обратном.
Ключевые принципы работы выпрямителей:
Использование полупроводниковых диодов, пропускающих ток только в прямом направлении
Преобразование синусоидального переменного напряжения в пульсирующее постоянное
Сглаживание пульсаций с помощью конденсаторов и других фильтров
Получение стабильного постоянного напряжения на выходе
Основные типы и схемы выпрямителей
Существует несколько базовых схем выпрямления переменного тока:
1. Однополупериодный выпрямитель
Самая простая схема, использующая один диод. Пропускает только положительные полуволны переменного напряжения. Имеет большие пульсации выходного напряжения.
2. Двухполупериодный выпрямитель со средней точкой
Использует два диода и трансформатор со средней точкой. Выпрямляет обе полуволны переменного напряжения. Обеспечивает меньшие пульсации.
3. Мостовая схема выпрямления
Содержит четыре диода, включенных по мостовой схеме. Выпрямляет оба полупериода без трансформатора со средней точкой. Широко применяется из-за простоты и эффективности.
Принцип работы однополупериодного выпрямителя
Рассмотрим подробнее, как работает простейший однополупериодный выпрямитель:
Во время положительной полуволны входного напряжения диод открыт и пропускает ток
Во время отрицательной полуволны диод закрыт и ток не проходит
На выходе получается пульсирующее напряжение одной полярности
Конденсатор сглаживает пульсации, заряжаясь при максимуме напряжения и отдавая заряд при его спаде
Какие основные недостатки однополупериодной схемы?
Большие пульсации выходного напряжения
Низкий коэффициент использования трансформатора
Повышенный уровень помех
Особенности работы двухполупериодных выпрямителей
Двухполупериодные схемы имеют ряд преимуществ перед однополупериодными:
Меньшие пульсации выходного напряжения
Более эффективное использование трансформатора
Меньший уровень помех
Возможность получения большего тока нагрузки
Как работает мостовая схема выпрямления?
В положительный полупериод ток проходит через диоды D1 и D4
В отрицательный полупериод — через диоды D2 и D3
На выходе получается двухполупериодное выпрямленное напряжение
Применение выпрямителей в электронике и электротехнике
Выпрямители широко используются в различных областях:
Блоки питания электронных устройств
Зарядные устройства для аккумуляторов
Системы электропитания промышленного оборудования
Источники бесперебойного питания
Электропривод на постоянном токе
Системы электроснабжения транспорта
Какие задачи решают выпрямители в этих применениях?
Преобразование сетевого переменного напряжения в постоянное
Получение стабильного напряжения питания для электронных схем
Обеспечение высокого КПД преобразования электроэнергии
Защита от перенапряжений и помех в сети
Особенности трехфазных выпрямителей
Трехфазные выпрямители применяются в промышленных системах электроснабжения и имеют ряд преимуществ:
Меньшие пульсации выходного напряжения
Более высокий КПД преобразования
Возможность получения больших токов нагрузки
Равномерная нагрузка на фазы питающей сети
Основные схемы трехфазных выпрямителей:
Трехфазная однополупериодная (схема Миткевича)
Трехфазная мостовая (схема Ларионова)
Шестифазная мостовая
Сглаживание пульсаций выпрямленного напряжения
Для уменьшения пульсаций выходного напряжения выпрямителей применяются различные фильтры:
Емкостные фильтры на основе конденсаторов большой емкости
Индуктивные фильтры с дросселями
LC-фильтры, сочетающие индуктивность и емкость
Электронные сглаживающие фильтры на транзисторах
Какие факторы влияют на выбор типа фильтра?
Требуемый коэффициент сглаживания пульсаций
Ток нагрузки выпрямителя
Допустимые габариты и стоимость
Особенности питаемой нагрузки
Стабилизация выходного напряжения выпрямителей
Для получения стабильного выходного напряжения, не зависящего от колебаний сети и нагрузки, применяются стабилизаторы напряжения:
Параметрические стабилизаторы на стабилитронах
Компенсационные стабилизаторы на транзисторах
Импульсные стабилизаторы
Интегральные стабилизаторы напряжения
Какие преимущества дает применение стабилизаторов?
Высокая стабильность выходного напряжения
Низкий уровень пульсаций
Защита от коротких замыканий и перегрузок
Возможность регулировки выходного напряжения
Современные тенденции в развитии выпрямительной техники
Основные направления совершенствования выпрямителей:
Применение быстродействующих силовых полупроводниковых приборов
Использование цифровых систем управления
Повышение энергоэффективности и КПД
Миниатюризация и интеграция компонентов
Улучшение электромагнитной совместимости
Какие преимущества дают эти инновации?
Уменьшение массогабаритных показателей
Снижение уровня помех
Повышение надежности и срока службы
Расширение функциональных возможностей
Выбор оптимальной схемы выпрямителя для конкретного применения
При выборе схемы выпрямителя необходимо учитывать следующие факторы:
Требуемая мощность и ток нагрузки
Допустимый уровень пульсаций
Требования к стабильности выходного напряжения
Условия эксплуатации (температура, влажность и т.д.)
Габаритные ограничения
Стоимость и сложность реализации
Как правильно выбрать схему выпрямителя?
Определить требования к выходным параметрам
Рассчитать необходимую мощность
Выбрать подходящую базовую схему
Подобрать оптимальные компоненты
Провести моделирование работы схемы
Изготовить и испытать прототип
Схема выпрямителя на двух диодах
Какие бывают выпрямители?
Ещё в начале ХХ века имел место очень принципиальный спор между корифеями электротехники. Какой ток выгоднее передавать потребителю на большие расстояния: постоянный или переменный? Научный спор выиграли сторонники передачи переменного тока по проводам высоковольтных линий от подстанции к потребителю. Эта система принята во всём мире и успешно эксплуатируется до сих пор.
Но большинство электронной техники и не только бытовой, но и промышленной питается постоянными напряжениями и это привело к созданию целой отрасли электрики – преобразование (выпрямление) переменного тока. После того как электронная лампа была забыта, главным элементом любого выпрямителя стал полупроводниковый диод.
Схемотехника выпрямителей весьма обширна, но самым простым является однополупериодный выпрямитель.
Однополупериодный выпрямитель.
Напряжение с вторичной обмотки силового трансформатора подаётся на один единственный диод. Вот схема.
Поэтому выпрямитель и назван однополупериодным. Выпрямляется только один полупериод и на выходе получается импульсное напряжение. Форма его показана на рисунке.
Схема проста и не требует большого количества элементов. Это и сказывается на качестве выпрямленного напряжения. При низких частотах переменного напряжения (например, как в электросети – 50 Гц) выпрямленное напряжение получается сильно пульсирующим. А это очень плохо.
Для того чтобы снизить величину пульсации выпрямленного напряжения приходится брать величину конденсатора С1 очень большую, порядка 2000 – 5000 микрофарад, что увеличивает размер блока питания, так как электролиты на 2000 – 5000 мкф имеют довольно большие размеры. Поэтому на низких частотах эта схема практически не используется. Зато однополупериодные выпрямители прекрасно зарекомендовали себя в импульсных блоках питания работающих на частотах 10 – 15 кГц (килогерц). На таких частотах величина ёмкости фильтра может быть очень небольшой, а простота схемы уже не столь сильно влияет на качество выпрямленного напряжения.
Примером использования однополупериодного выпрямителя может служить простой зарядник от сотового телефона. Так как зарядник сам по себе маломощный, то в нём применяется однополупериодная схема, причём как во входном сетевом выпрямителе 220V (50Гц), так и в выходном, где требуется выпрямить переменное напряжение высокой частоты со вторичной обмотки импульсного трансформатора.
К несомненным достоинствам такого выпрямителя следует отнести минимум деталей, низкую стоимость и простые схемные решения. В обычных (не импульсных) блоках питания многие десятилетия успешно работают двухполупериодные выпрямители.
Двухполупериодные выпрямители.
Они бывают двух схемных решений: выпрямитель со средней точкой и мостовая схема, известная, как схема Гретца. Выпрямитель со средней точкой требует более сложного в исполнении силового трансформатора, хотя диодов там используется в два раза меньше чем в мостовой схеме. К недостаткам двухполупериодного выпрямителя со средней точкой можно отнести то, что для получения одинакового напряжения, число витков во вторичной обмотке трансформатора должно быть в два раза больше, чем при использовании мостовой схемы. А это уже не совсем экономично с точки зрения расходования медного провода.
Далее на рисунке показана типовая схема двухполупериодного выпрямителя со средней точкой.
Величина пульсаций выпрямленного напряжения меньше чем у однополупериодного выпрямителя и величину конденсатора фильтра так же можно использовать гораздо меньшую. Наглядно увидеть, как работает двухполупериодная схема можно по рисунку.
Как видим, на выходе выпрямителя уже в два раза меньше «провалов» напряжения – тех самых пульсаций.
Активно применяется схема выпрямителя со средней точкой в выходных выпрямителях импульсных блоков питания для ПК. Так как во вторичной обмотке высокочастотного трансформатора требуется меньшее число витков медного провода, то гораздо эффективнее применять именно эту схему. Диоды же применяются сдвоенные, т.е. такие, у которых общий корпус и три вывода (два диода внутри). Один из выводов – общий (как правило катод). По виду сдвоенный диод очень похож на транзистор.
Наибольшую популярность приобрела в бытовой и промышленной аппаратуре мостовая схема. Взгляните.
Можно без преувеличения сказать, что это самая распространённая схема. На практике вы с ней ещё не раз встретитесь. Она содержит четыре полупроводниковых диода, а на выходе, как правило, ставится RC-фильтр или только электролитический конденсатор для сглаживания пульсаций напряжения.
О данной схеме уже рассказывалось на странице про диодный мост. Стоит отметить, что и у мостовой схемы есть недостатки. Как известно, у любого полупроводникового диода есть так называемое прямое падение напряжения (Forward voltage drop – VF). Для обычных выпрямительных диодов оно может быть 1 – 1,2 V (зависит от типа диода). Так вот, при использовании мостовой схемы на диодах теряется напряжение, равное 2 x VF, т.е. около 2 вольт. Это происходит потому, что в выпрямлении одной полуволны переменного тока участвуют 2 диода (затем другие 2). Получается, что на диодном мосте теряется часть напряжения, которое мы снимаем со вторичной обмотки трансформатора, а это явные потери. Поэтому в некоторых случаях в составе диодного моста применяются диоды Шоттки, у которых прямое падение напряжения невелико (около 0,5 вольта). Правда, стоит учесть, что диод Шоттки не рассчитан на большое обратное напряжение и очень чувствителен к его превышению.
Большой интерес вызывает выпрямитель с удвоением напряжения.
Выпрямитель с удвоением напряжения.
Принцип удвоителя напряжения Латура-Делона-Гренашера основан на поочерёдном заряде-разряде конденсаторов С1 и С2 разными по полярности полуволнами входного напряжения. В результате между катодом одного диода и анодом второго диода возникает напряжение в два раза превышающее входное. Схема в студию:)
Стоит отметить, что данная схема применяется в блоках питания нечасто. Но её можно смело использовать, если необходимо вдвое увеличить напряжение, которое снимается со вторичной обмотки трансформатора. Это будет более логичным и правильным решением, чем перематывать вторичную обмотку трансформатора с целью увеличить выходное напряжение вторичной обмотки в 2 раза (ведь при этом придётся наматывать вторичную обмотку с вдвое большим числом витков). Так что, если не удалось найти подходящий трансформатор – смело применяем данную схему.
Развитием схемы стало создание умножителя на полупроводниковых диодах.
Умножитель напряжения.
Каждый диод и конденсатор образуют «звено» и эти звенья можно соединять последовательно до получения напряжения в несколько десятков киловольт. Конечно, для этого входное напряжение тоже должно быть достаточно большим.
На рисунке изображён четырёхзвенный умножитель и на выходе мы получаем напряжение в четыре раза превышающее входное (U). Эти выпрямители получили большое распространение там, где нужно получить высокое напряжение при достаточно малом токе. Например, по такой схеме были выполнены источники высокого напряжения в старых телевизорах и осциллографах для питания анода электронно-лучевой трубки.
Сейчас такие источники питания используются в научных лабораториях, в детекторах элементарных частиц, в медицинской аппаратуре (люстра Чижевского) и в оружии самообороны (электрошокер). При повторении подобных конструкций и подборе деталей, следует учитывать рабочее напряжение, как диодов, так и конденсаторов исходя из напряжения, которое вы хотите получить. Весь умножитель, как правило, заливается специальным компаундом или эпоксидной смолой во избежание высоковольтных пробоев между элементами схемы.
Для нормальной работы некоторых устройств как, например, люстры Чижевского необходимы достаточно высокие напряжения. Как считают специалисты, излучатель отрицательных аэроионов, эффективен только при напряжении не менее 60 киловольт.
Трёхфазные выпрямители.
Устройства, которые используются для получения постоянного тока из переменного трёхфазного тока, называются трёхфазными выпрямителями. Трёхфазные выпрямители в бытовой технике, конечно, не используются. Единственный прибор, который может использоваться в быту это сварочный аппарат. В качестве трёхфазных выпрямителей используются наработки двух известных электротехников Миткевича и Ларионова. Самая простая схема Миткевича называется «три четверти моста параллельно», что означает три силовых диода включенных параллельно через вторичные обмотки трёхфазного трансформатора. Схема.
Коэффициент пульсаций на нагрузке очень мал, что позволяет использовать конденсаторы фильтра небольшой ёмкости и малых габаритов.
Более сложной является схема Ларионова, которая называется «три полумоста параллельно», что это такое хорошо видно из рисунка.
В схеме используется уже шесть диодов и немного другая схема включения. Вообще схем трёхфазных выпрямителей достаточно много и наиболее совершенной, хотя редко употребляемой является схема «шесть мостов параллельно», а это уже 24 диода! Зато эта схема может выдавать высокое напряжение при большой мощности.
Трёхфазные мощные выпрямители используются в электровозах, городском электротранспорте (трамвай, троллейбус, метро), в промышленных установках для электролиза. Так же промышленные системы очистки газовых смесей, буровое и сварочное оборудование используют трёхфазные выпрямители.
Теперь вы знаете, какие бывают выпрямители переменного тока и сможете легко обнаружить их на принципиальной схеме или печатной плате любого прибора. А для тех, кто хочет знать больше, рекомендуем ознакомиться с книгой «Полупроводниковые выпрямители».
Выпрямители. Как и почему.
Итак, дорогие мои, мы собрали нашу схемку и пришло время ее проверить, испытать и нарадоваться сему щастью. На очереди у нас – подключение схемы к источнику питания. Приступим. На батарейках, аккумуляторах и прочих прибамбасах питания мы останавливаться не будем, перейдем сразу к сетевым источникам питания. Здесь рассмотрим существующие схемы выпрямления, как они работают и что умеют. Для опытов нам потребуется однофазное (дома из розетки) напряжение и соответствующие детальки. Трехфазные выпрямители используются в промышленности, мы их рассматривать также не будем. Вот электриками вырастете – тогда пжалста.
Источник питания состоит из нескольких самых важных деталей: Сетевой трансформатор – на схеме обозначается похожим как на рисунке,
Выпрямитель – его обозначение может быть различным. Выпрямитель состоит из одного, двух или четырех диодов, смотря какой выпрямитель. Сейчас будем разбираться.
а) – простой диод. б) – диодный мост. Состоит из четырех диодов, включенных как на рисунке. в) – тот же диодный мост, только для краткости нарисован попроще. Назначения контактов такие же, как у моста под буквой б).
Конденсатор фильтра. Эта штука неизменна и во времени, и в пространстве, обозначается так:
Обозначений у конденсатора много, столько же, сколько в мире систем обозначений. Но в общем они все похожи. Не запутаемся. И для понятности нарисуем нагрузку, обозначим ее как Rl – сопротивление нагрузки. Это и есть наша схема. Также будем обрисовывать контакты источника питания, к которым эту нагрузку мы будем подключать.
Далее – пара-тройка постулатов. – Выходное напряжение определяется как Uпост = U*1.41. То есть если на обмотке мы имеем 10вольт переменного напряжения, то на конденсаторе и на нагрузке мы получим 14,1В. Примерно так. – Под нагрузкой напряжение немного проседает, а насколько – зависит от конструкции трансформатора, его мощности и емкости конденсатора. – Выпрямительные диоды должны быть на ток в 1,5-2 раза больше необходимого. Для запаса. Если диод предназначен для установки на радиатор (с гайкой или отверстие под болт), то на токе более 2-3А его нужно ставить на радиатор.
Так же напомню, что же такое двуполярное напряжение. Если кто-то подзабыл. Берем две батарейки и соединяем их последовательно. Среднюю точку, то есть точку соединения батареек, назовем общей точкой. В народе она известна так же как масса, земля, корпус, общий провод. Буржуи ее называют GND (ground – земля), часто ее обозначают как 0V (ноль вольт). К этому проводу подключаются вольтметры и осциллографы, относительно нее на схемы подаются входные сигналы и снимаются выходные. Потому и название ее – общий провод. Так вот, если подключим тестер черным проводом в эту точку и будем мерить напряжение на батарейках, то на одной батарейке тестер покажет плюс1,5вольта, а на другой – минус1,5вольта. Вот это напряжение +/-1,5В и называется двуполярным. Обе полярности, то есть и плюс, и минус, обязательно должны быть равными. То есть +/-12, +/-36В, +/-50 и т.д. Признак двуполярного напряжения – если от схемы к блоку питания идут три провода (плюс, общий, минус). Но не всегда так – если мы видим, что схема питается напряжением +12 и -5, то такое питание называется двухуровневым, но проводов к блоку питания будет все равно три. Ну и если на схему идут целых четыре напряжения, например +/-15 и +/-36, то это питание назовем просто – двуполярным двухуровневым.
Ну а теперь к делу.
1. Мостовая схема выпрямления. Самая распространенная схема. Позволяет получить однополярное напряжение с одной обмотки трансформатора. Схема обладает минимальными пульсациями напряжения и несложная в конструкции.
2. Однополупериодная схема. Так же, как и мостовая, готовит нам однополярное напряжение с одной обмотки трансформатора. Разница лишь в том, что у этой схемы удвоенные пульсации по сравнению с мостовой, но один диод вместо четырех сильно упрощает схему. Используется при небольших токах нагрузки, и только с трансформатором, много большим мощности нагрузки, т.к. такой выпрямитель вызывает одностороннее перемагничивание трансформатора.
3. Двухполупериодная со средней точкой. Два диода и две обмотки (или одна обмотка со средней точкой) будут питать нас малопульсирующим напряжением, плюс ко всему мы получим меньшие потери в сравнении с мостовой схемой, потому что у нас 2 диода вместо четырех.
4. Мостовая схема двуполярного выпрямителя. Для многих – наболевшая тема. У нас есть две обмотки (или одна со средней точкой), мы с них снимаем два одинаковых напряжения. Они будут равны, пульсации будут малыми, так как схема мостовая, напряжения на каждом конденсаторе считается как напряжение на каждой обмотке помножить на корень из двух – всё, как обычно. Провод от средней точки обмоток выравнивает напряжения на конденсаторах, если нагрузки по плюсу и по минусу будут разными.
5. Схема с удвоением напряжения. Это две однополупериодные схемы, но с диодами, включенными по разному. Применяется, если нам надо получить удвоенное напряжение. Напряжение на каждом конденсаторе будет определяться по нашей формуле, а суммарное напряжение на них будет удвоенным. Как и у однополупериодной схемы, у этой так же большие пульсации. В ней можно усмотреть двуполярный выход – если среднюю точку конденсаторов назвать землей, то получается как в случае с батарейками, присмотритесь. Но много мощности с такой схемы не снять.
6. Получение разнополярного напряжения из двух выпрямителей. Совсем не обязательно, чтобы это были одинаковые блоки питания – они могут быть как разными по напряжению, так и разными по мощности. Например, если наша схема по +12вольтам потребляет 1А, а по -5вольтам – 0,5А, то нам и нужны два блока питания – +12В 1А и -5В 0,5А. Так же можно соединить два одинаковых выпрямителя, чтобы получить двуполярное напряжение, например, для питания усилителя.
7. Параллельное соединение одинаковых выпрямителей. Оно нам дает то же самое напряжение, только с удвоенным током. Если мы соединим два выпрямителя, то у нас будет двойное увеличение тока, три – тройное и т.д.
Ну а если вам, дорогие мои, всё понятно, то задам, пожалуй, домашнее задание. Формула для расчета емкости конденсатора фильтра для двухполупериодного выпрямителя:
Для однополупериодного выпрямителя формула несколько отличается:
Двойка в знаменателе – число «тактов» выпрямления. Для трехфазного выпрямителя в знаменателе будет стоять тройка.
Во всех формулах переменные обзываются так: Cф – емкость конденсатора фильтра, мкФ Ро – выходная мощность, Вт U – выходное выпрямленное напряжение, В f – частота переменного напряжения, Гц dU – размах пульсаций, В
Для справки – допустимые пульсации: Микрофонные усилители – 0,001. 0,01% Цифровая техника – пульсации 0,1. 1% Усилители мощности – пульсации нагруженного блока питания 1. 10% в зависимости от качества усилителя.
Эти две формулы справедливы для выпрямителей напряжения частотой до 30кГц. На бОльших частотах электролитические конденсаторы теряют свою эффективность, и выпрямитель рассчитывается немного не так. Но это уже другая тема.
Блок питания – важнейшая часть усилителя. Усилитель работает так: он передает энергию из источника питания в нагрузку. Если источник питания работает плохо, то никакой усилитель не поможет получить в нагрузке то, что нужно. Для питания усилителей широко используется двуполярный источник, выдающий относительно «земли» два одинаковых напряжения разной полярности. Чтобы получить такой источник питания, нужен трансформатор с двумя вторичными обмотками (или с одной, имеющей вывод от середины), соответствующий выпрямитель и фильтр из двух конденсаторов. Можно конденсаторов и больше, но два – это минимум. Но вот как быть с выпрямителем? На самом деле возможны две схемы выпрямителей. Одна содержит два диодных моста, вторая – только один (рис. 1).
Рис.1. Два варианта схем двуполярных выпрямителей.
Существует мнение, активно поддерживаемое на аудиофильских интернет-форумах, что левая схема, которая содержит два моста, гораздо лучше схемы с одним мостом. Но вот почему? Те объяснения, которые приводятся, весьма скудны, невнятны и противоречивы. После длительных расспросов мне все же удалось выяснить причину. Она такова (в моем пересказе): в каждом усилителе живет Дух Аудио, и диодный мост – своего рода жертва, дань этому духу. Если моста два, то дань Духу Аудио в два раза больше. За это Дух отблагодарит вас, улучшив звучание. Если вам показалось, что я издеваюсь – таки да, но совсем немного. Просто все объяснения почему-то именно к этому и сводились. Попытки же научного объяснения были настолько жалкими, что я их так и не смог понять. Если кто-то может объяснить с точки зрения науки и техники, почему два моста лучше одного – я с удовольствием послушаю. И подискутирую. А пока я представлю вам свое вИдение этой проблемы. Научное и техническое.
Звучание устройства определяется тем, как работает это устройство и все его составляющие компоненты. Причем не только в общем и целом, но и в деталях. Поэтому если мы добъемся от источника питания наилучшей работы и в целом, и в мелочах, то значит сделаем все для обеспечения хорошего звука усилителя. И все улучшения звука (конечно, если это вам не показалось, что стало звучать лучше, самовнушение – очень коварная штука) происходят от улучшения технических характеристик (то есть работы) узлов аппаратуры, а не по непонятному правилу типа «так надо для хорошего звука».
Итак, в чем разница между схемами.
1. Два моста больше по габаритам, имеют двойной нагрев (это я докажу ниже), и вдвое дороже. То есть, по этому признаку два моста хуже одного.
2. Для одного моста можно использовать любой трансформатор – как с раздельными обмотками, так и с выводом от средней точки. А для двух мостов только трансформатор с двумя отдельными обмотками. То есть, для выпрямителя с двумя мостами подойдет не всякий трансформатор. Схема менее универсальна, запишем ей минус.
3. В схеме с двумя мостами каждая обмотка трансформатора работает на свой выпрямитель, который в свою очередь работает на свое плечо питания усилителя. Т.е. одно плечо усилителя питается от одной вторичной обмотки трансформатора, другое – от другой. В схеме с одним мостом каждое плечо усилителя питается от каждой из вторичных обмоток трансформатора по очереди. Это мы увидим наглядно. Тогда и решим, что лучше. А пока пусть это побудет загадкой.
4. Рассмотрим, как протекают токи через выпрямители. На рис. 2 показано протекание тока через выпрямитель с двумя мостами. На рис. 3 – протекание тока через выпрямитель с одним мостом.
Рис. 2 Протекание тока через выпрямитель с двумя мостами.
Рис. 3. Протекание тока через выпрямитель с одним мостом.
Обратите внимание, что в выпрямителе с двумя мостами, ток каждого плеча всегда протекает последовательно через два диода. А в выпрямителе с одним мостом – только через один диод. Следовательно, падение напряжения на диодах выпрямителя в схеме с двумя мостами в два раза выше. И до усилителя доходит напряжения немного меньше. Вы можете сказать: «Подумаешь, какая мелочь!» Не так, чтобы и мелочь – именно из этого напряжения получается напряжение на выходе усилителя. Раз напряжение питания уменьшилось, то и на нагрузке максимально возможное напряжение тоже уменьшится. Значит, уменьшится и максимальная выходная мощность. Насколько? А давайте рассмотрим насколько.
Для большей наглядности рассмотрим пример. Допустим, трансформатор выдает в каждой из обмоток под нагрузкой 30 вольт. Прямое падение напряжения на диоде 1,2 вольта. Почему такое большое? Потому, что падение напряжения на np-переходе при большом токе складывается с падением напряжения на внутреннем сопротивлении диода. Такое прямое напряжение падает практически на любом кремниевом диоде при прямом токе 3 ампера и больше. Это соответствует току усилителя, равному 1 ампер – ведь ток через усилитель непрерывен, а ток через диод протекает короткими импульсами большой амплитуды. Допустим, минимальное остаточное напряжение на выходных транзисторах составляет 4 вольта. Сопротивление нагрузки 4 ома.
Считаем для амплитудных значений напряжения.
Два моста.
Максимальное напряжение на нагрузке:
Максимальная выходная мощность:
Множитель 2 в знаменателе последней формулы учитывает, что мы пользуемся амплитудными значениями напряжения, а не действующими.
Один мост.
Максимальное напряжение на нагрузке:
Максимальная выходная мощность:
Разница в целых 7 Вт, или в 10%. И как раз этих семи ватт максимальной выходной мощности вам может не хватить, и начнется клиппинг!
Покупая и ставя в схему два моста, вы должны будете заплатить дороже за то, чтобы получить выходную мощность на 7 Вт ниже!
5. Говорят, что схема с двумя мостами менее подвержена подмагничиванию трансформатора постоянным током при воспроизведении усилителем сигнала частотой 25 Гц. Это не так. Подмагничивание происходит при потреблении от вторичной обмотки вообще тока с частотой 25 Гц. Т.е. две вторичные обмотки в этом случае работают как одна, независимо от схемы выпрямителя. Главное, что они транслируют свой ток в первичную обмотку, в которй все и происходит.
Так что у нас целых четыре причины, почему выпрямитель с одним мостом лучше, чем с двумя. И ни одной, показывающей преимущества выпрямителя с двумя мостами.
Ах да! Я же не доказал, что два моста греются вдвое больше, чем один. Посмотрите на рисунки 2 и 3. Ток усилителя проходит через два диода в каждом из мостов. А токи обоих плеч усилителя в среднем одинаковы (за довольно длительное время, определяющее нагрев – секунды и десятки секунд). В одном случае ток проходит через один мост, а в другом точно такой же ток проходит через два моста. Нагрев вызывается током. Два моста – в два раза больший нагрев, каждый мост греется одинаково, что в схеме с одним мостом, что в схеме с двумя. Поэтому два моста дают вдвое больше тепла, чем один.
Теперь вернемся к загадке в пункте 3. Есть ли разница в том, если каждое плечо усилителя от своей собственной обмотки трансформатора, или если каждая из вторичных обмоток работает на оба плеча усилителя поочередно. Тут такое дело… Вторичные обмотки трансформатора не всегда одинаковы. Даже если их числа витков равны. У броневого и тороидального трансформатора обмотки наматываются одна поверх другой. У той, что сверху средний диаметр витка больше, чем у той, что снизу. Отсюда разные сопротивления и разные потери напряжения при протекании тока. И разные поля рассеяния (значит, их напряжения на холостом ходу могут отличаться). Вот у меня на столе лежит высококачественный тороидальный трансформатор 2х28 вольт 75 ВА. Сопротивления его вторичных обмоток 0,7 Ом и 0,75 Ом. На самом деле это мелочи, и реальная разность напряжений на обмотках очень небольшая. Но она бывает. В этом моем трансформаторе 28,6 вольт и 28,65 вольт под нагрузкой. Если напряжения вторичных обмоток не различаются – то все отлично. А если различие все же есть? А оно вполне возможно. Тогда напряжения питания, поступающие на каждое из плеч усилителя, будут выглядеть так, как на рисунке 4.
Рис. 4. Напряжения на выходе выпрямителя при разных значениях напряжений вторичных обмоток трансформатора.
Если выпрямительных моста два, то каждое плечо выпрямителя (и усилителя) питается от своей обмотки. Своим напряжением. И в одном плече напряжение получается больше, в другом меньше. Максимальная выходная мощность будет определяться наименьшим напряжением! Допустим, напряжение положительного плеча в нашем примере меньше, чем отрицательного на 0,2 вольт. Итак, напряжение, создаваемое одной из обмоток не 30 вольт, а 29,8 вольт. Считаем.
Максимальное напряжение на нагрузке:
Максимальная выходная мощность:
Потеряли целый ватт. Мелочь, конечно. Но ведь жалко! А если разница напряжений будет больше? Мало ли какой трансформатор вам удалось приобрести! А в самодельном трансформаторе все может быть еще хуже.
Для одного моста картина совершенно другая. Там на каждое плечо нагрузки работает каждая из обмоток поочередно. Максимальное напряжение в каждом плече получается равно наибольшему из напряжений обмоток. Это же здорово – получить все по максимуму! Явное преимущество перед схемой с двумя мостами. Расплатой за это будет наличие в выпрямленном напряжении пульсаций с частотой 50 Гц, тогда как двухмостовой выпрямитель дает пульсации только с частотой 100 Гц. Пульсации с частотой 50 Гц фильтруются хуже. Есть ли в этом недостаток? Нет! У нас целых две причины не бояться этих более низкочастотных пульсаций:
1. Амплитуда этих пульсаций очень мала и равна разности напряжений вторичных обмоток. В нашем примере это 0,2 вольта.
2. В фильтрах современных усилителей используются конденсаторы большой емкости, которые эффективно все сглаживают. 50-ти герцовые пульсации сглаживаются в 2 раза хуже, чем «стандартные» частотой 100 Гц. Но амплитуда стогерцовых пульсаций составляет десятки вольт (она равна напряжению питания). И все равно эффективно подавляется. А тут доли вольта.
Итак, по всем параметрам выпрямитель с одним мостом превосходит двухмостовую схему. И если не верить в Духа Аудио, то использовать надо именно его. Давайте я для большей наглядности сведу в таблицу результаты нашего примера.
С одним мостом
С двумя мостами
Максимальная выходная мощность, Вт
И сколько надо дополнительно потратить денег и места, чтобы вместо выходной мощности 76 Вт получить мощность 68 Вт?
Но это еще не все. Вот теперь давайте вспомним, что на свете существуют диоды Шоттки. О том, что их повышенное быстродействие при выпрямлении синусоиды частотой 50 Гц никак не проявляется, я уже писал. Но у них есть другое очень замечательное свойство: гораздо меньшее прямое падение напряжения. Я замерил его для диодов нескольких типов, оно оказалось практически одинаковым и равным 0,7 вольт. То есть по сравнению с диодами с np-переходом мы выигрываем целых полвольта. Много ли это? Я повторю все расчеты для нашего примера, используя в качестве диодов диоды Шоттки, и снова сведу все в таблицу.
Расчет выпрямителя
Расчет выпрямителя
Поскольку в преобладающем большинстве конструкций
блоков питания используется двухполупериодный выпрямитель, диоды которого
включены по мостовой схеме (рис. 1), о выборе его элементов здесь и пойдет
разговор. Рассчитать выпрямитель — значит правильно выбрать выпрямительные диоды
и конденсатор фильтра, а также определить необходимое переменное напряжение,
снимаемое для выпрямления с вторичной обмотки сетевого трансформатора. Исходными
данными для расчета выпрямителя служат: требуемое напряжение на нагрузке
(Uн) и потребляемый ею максимальный ток
(Iн).
Расчет ведут в таком порядке:
1. Определяют переменное напряжение, которое должно быть на вторичной обмотке
сетевого трансформатора:
U2 = B Uн,
где: Uн — постоянное напряжение на нагрузке, В;
В — коэффициент, зависящий от тока нагрузки, который определяют по табл.
1.
Коэффициент
Ток нагрузки,А
0,1
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
В
0,8
1,0
1,9
1,4
1,5
1,7
С
2,4
2,2
2,0
1,9
1,8
1,8
2. По току нагрузки определяют максимальный ток, текущий через каждый диод
выпрямительного моста:
Iд = 0,5 С Iн,
где: Iд — ток через диод, А; Iн —
максимальный ток нагрузки, А; С — коэффициент, зависящий от тока нагрузки
(определяют по табл. 1).
3. Подсчитывают обратное напряжение, которое будет приложено к каждому диоду
выпрямителя:
Uобр = 1,5 Uн,
где: Uобр — обратное напряжение,
В; Uн — напряжение на нагрузке, В.
4. Выбирают диоды, у которых значения выпрямленного тока и допустимого
обратного напряжения равны или превышают расчетные.
5. Определяют емкость конденсатора фильтра:
Сф = 3200 Iн / Uн
Kп,
где: Сф — емкость конденсатора фильтра,
мкФ; Iн — максимальный ток нагрузки. A; Uн —
напряжение на нагрузке, В; Kп — коэффициент пульсации
выпрямленного напряжения (отношение амплитудного значения переменной
составляющей частотой 100 Гц на выходе выпрямителя к среднему значению
выпрямленного напряжения).
Для различных нагрузок коэффициент пульсаций не
должен превышать определенного значения, иначе в динамической головке или
громкоговорителе будет прослушиваться фон переменного тока. Для питания
портативных приемников и магнитофонов, например, допустим коэффициент пульсации
выпрямленного напряжения в пределах 10-3…10-2,
усилителей ВЧ и ПЧ — 10-4…10-3, предварительных каскадов
усилителей НЧ и микрофонных усилителей — 10-5…10-4. Если
выходное напряжение выпрямителя будет дополнительно стабилизироваться
транзисторным стабилизатором напряжения, то расчетная емкость конденсатора
фильтра может быть уменьшена в 5…10 раз.
Источник: shems.h2.ru
35.Применение полупроводниковых диодов для выпрямления переменного тока
Выпрямление
переменного тока является одним из
основных процессов в радиоэлектронике.
В выпрямительном устройстве энергия
переменного тока преобразуется в энергию
постоянного тока.
Полупроводниковые
диоды хорошо проводят ток в прямом
направлении и плохо проводят в обратном,
и, следовательно, основным назначением
большинства диодов является выпрямление
переменного тока.
В
выпрямителях для питания радиоэлектронной
аппаратуры генератором переменной ЭДС
обычно служит силовой трансформатор,
включенный в электрическую сеть. Вместо
трансформатора иногда применяется
автотрансформатор. В некоторых случаях
выпрямитель питается от сети трансформатора.
Роль нагрузочного резистора, т. е.
потребителя энергии постоянного тока,
в практических схемах играют те цепи
или приборы, которые питаются выпрямителем.
При выпрямлении токов высокой частоты,
например в детекторных каскадах
радиоприемников, генератором переменной
ЭДС служит трансформатор высокой частоты
или резонансный колебательный контур,
а специально включенный нагрузочный
резистор имеет большое сопротивление.
Применение
конденсатора удваивает обратное
напряжение по сравнению с его величиной
при отсутствии конденсатора. Весьма
опасным является короткое замыкание
нагрузки, которое, в частности, получается
при пробое конденсатора сглаживающего
фильтра. Тогда все напряжение источника
будет приложено к диоду и ток станет
недопустимым. Происходит тепловой
пробой диода.
Достоинством
полупроводниковых диодов по сравнению
с вакуумными является не только отсутствие
накала катода, но и малое падение
напряжения на диоде при прямом токе.
Независимо от величины тока, т. е. от
мощности, на которую рассчитан
полупроводниковый диод, прямое напряжение
на нем составляет десятые доли вольта
или немногим больше 1 В. Поэтому КПД
выпрямителей с полупроводниковыми
диодами выше, чем с вакуумными диодами.
При выпрямлении более высоких напряжений
КПД повышается, так как в этом случае
потеря напряжения около 1В на самом
диоде не имеет существенного значения.
Таким
образом, полупроводниковые диоды по
сравнению с вакуумными более экономичны
и выделяют при работе меньше тепла,
создающего вредное нагревание других
деталей, расположенных вблизи. Также
полупроводниковые диоды имеют очень
большой срок службы. Но их недостатком
является сравнительно невысокое
предельное обратное напряжение не более
сотен вольт, а у высоковольтных кенотронов
оно может быть до десятков киловольт.
Полупроводниковые
диоды могут применяться в любых
выпрямительных схемах. Если сглаживающий
фильтр выпрямителя начинается с
конденсатора большой емкости, то при
включении переменного напряжения на
заряд конденсатора происходит импульс
тока, часто превышающий допустимое
значение прямого тока данного диода.
Поэтому для уменьшения такого тока
иногда последовательно с диодом включают
ограничительный резистор с сопротивлением
порядка единиц или десятков Ом.
В
полупроводниковых диодах, работающих
в выпрямительном режиме, при перемене
полярности напряжения могут наблюдаться
значительные импульсы обратного тока.
Эти импульсы возникают по двум причинам.
Во-первых, под влиянием обратного
напряжения получается импульс тока,
заряжающего барьерную емкость
р-п-перехода. Чем больше эта емкость,
тем больше такой импульс. Во-вторых, при
обратном напряжении происходит
рассасывание неосновных носителей,
накопившихся в п– и р-областях. Практически
вследствие неодинаковости концентраций
примесей в этих областях главную роль
играет больший заряд, накопившийся в
одной из областей.
Выпрямители переменного тока
Выпрямители переменного тока
Подробности
Категория: Электротехника
Выпрямители переменного тока
Электростанции вырабатывают переменный ток. Однако 25-30% электрической энергии используется в устройствах, работающих на постоянном токе. Для преобразования переменного тока в постоянный ток применяют выпрямители. Для выпрямления переменного тока раньше использовались электромагнитные преобразователи, ртутные, ионные, электронные лампы. В настоящее время в основном применяются полупроводниковые выпрямители. Они проще по конструкции, меньше по размерам, надежнее при эксплуатации, удобнее при обслуживании и имеют более высокий КПД.
Полупроводники по электропроводимости занимают промежуточное место между проводниками и изоляторами. Для них характерно наличие двух типов проводимости: электронной, или n-проводимости, за счет свободных электронов; дырочной, или p-проводимости, за счет валентных электронов (дырок). Введение определенных примесей позволяет получать полупроводники проводимости n— или p-типа. Если полупроводник имеет две зоны с различными типами проводимости, то на их границе образуется n-p-переход, обладающий односторонней проводимостью электрического тока.
Действительно, при подключении положительного полюса источника к зоне с проводимостью р-типа, а отрицательного — к зоне с проводимостью n-типа дырки будут отталкиваться положительным потенциалом источника тока, а электроны — отрицательным. В результате этого они движутся навстречу друг другу, частично рекомбинируя в зоне перехода, а затем притягиваются к электродам источника питания, обеспечивая прохождение электрического тока через диод (рис. справа, а). Если же последний подключить иначе (рис. справа, б), то зона перехода обедняется носителями зарядов, а его сопротивление резко возрастает и ток через диод не проходит.
Одностороннюю проводимость диода демонстрируют с помощью установки, схематически изображенной на рис. слева.
Такая конструкция диода имеет специфическую зависимость тока от напряжения и имеет вид «клюшки». Для резистора вольт-амперная характеристика имеет вид прямой линии.
Для наблюдения осциллограммы вольт-амперной характеристики диода, выражающей зависимость величины проходящего через него тока от приложенного напряжения, собирают установку, изображенную на рис. справа, а. Используя вольт-амперную характеристику диода, можно объяснить его свойство выпрямлять переменный ток, нарисовав графики тока и напряжения (рис. справа, б). Если включить генератор развертки осциллографа в установке, то можно наблюдать осциллограмму выпрямленного тока.
Для проводника развернутая диаграмма тока имеет вид синусоиды.
С помощью выпрямителей получают пульсирующий ток, направление которого не меняется, а меняется величина. Для того, чтобы сгладить пульсацию тока, последовательно с диодом включают дроссель (катушка с сердечником), а параллельно — конденсаторы большой емкости (рис. слева). Дроссель и конденсаторы представляют собой фильтр, который сглаживает пульсацию тока. На выходе выпрямителя получают постоянный ток по величине и направлению.
Для выпрямления переменного тока используют три вида выпрямителей: однополупериодный (рис. справа, а), двухполупериодный со средней точкой (рис. справа, б) и двухполупериодный по мостовой схеме (рис. справа, в). Полупроводниковые диоды разнообразны по конструкции и назначению. Для сильных токов применяют плоскостные диоды, а для слабых токов — точечные диоды.
Объективы • Способность знать принцип действия и анализируемое движение счетчика Д’Арсонваля с полуволновым корректирующим движением. знать принцип действия и анализировать движение счетчика Д’Арсонваль, используемое с полным выпрямлением волны • Типы движения счетчика и применение для каждого движения счетчика.
Форма волны переменного тока Синусоидальная волна Прямоугольная волна Треугольная волна
Форма волны переменного тока Erms = E (среднеквадратичное значение), Ep-p = E пик-пик, Ep = E пик
Пять основных измерительных движений, используемых в приборе переменного тока 1. Электродинамометр 2. Железная пластина 3. Электростатический 4. Термопара 5. Д’Арсонваль с выпрямителем
Применение перемещений счетчика:
Инструмент PMMC на переменном токе • Инструмент PMMC поляризован (клеммы + ve и -ve) — он должен быть правильно подключен для возникновения положительного (по шкале) отклонения.• Когда переменный ток с очень низкой частотой проходит через PMMC, указатель стремится следовать за мгновенным уровнем переменного тока • По мере положительного увеличения тока отклонение стрелки увеличивается до максимума на пике переменного тока • Поскольку мгновенный текущий уровень падает, отклонение стрелки уменьшается до нуля. Когда переменный ток становится отрицательным, стрелка отклоняется (выходит за пределы шкалы) влево от нуля. • Такое движение стрелки может происходить только при переменном токе с частотой, возможно, 0,1 Гц или ниже. Частота питания 50 Гц или выше — демпфирующий механизм прибора и инерция движения измерителя не позволяют стрелке следить за изменяющимися мгновенными уровнями.• Среднее значение чисто синусоидального переменного тока равно нулю. • Таким образом, прибор PMMC, подключенный напрямую для измерения переменного тока частотой 50 Гц, показывает нулевое среднее значение. • Важно отметить, что хотя прибор PMMC, подключенный к источнику переменного тока, может показывать ноль, на самом деле в его катушках может протекать очень большой среднеквадратичный ток.
Два типа измерителей PMMC, используемых для измерения переменного тока: 1. Полупериодное выпрямление 2. Двухполупериодное выпрямление
Движение счетчика Д’Арсонваля, используемое с полуволновым выпрямлением Для преобразования переменного тока (AC) в однонаправленный ток, который дает положительное отклонение при прохождении через PMMC, диодный выпрямитель является используемый.Выбирается несколько типов выпрямителей, например выпрямитель из оксида меди, вакуумный диод, полупроводниковый или «кристаллический диод».
Cont… • Например, если выходное напряжение однополупериодного выпрямителя составляет 10 В среднеквадратического значения, то вольтметр постоянного тока будет обеспечивать показание приблизительно 4,5 В постоянного тока Следовательно, стрелка отклоняется на полную шкалу при подаче сигнала постоянного тока 10 В . • Когда мы подаем синусоидальный сигнал переменного тока 10 В среднеквадратического значения, стрелка отклоняется на 4,5 В. Это означает, что вольтметр переменного тока не такой чувствительный, как вольтметр постоянного тока.• Фактически, вольтметр переменного тока, использующий полуволновое выпрямление, лишь приблизительно на 45% чувствителен к вольтметру постоянного тока.
Cont… • Фактически, схема, вероятно, будет спроектирована для полного отклонения с приложенным среднеквадратичным переменным током 10 В, что означает, что резистор умножителя будет составлять только 45% от номинала резистора умножителя для вольтметра постоянного тока 10 В . Поскольку мы видели, что эквивалентное постоянное напряжение равно 45% действующего значения переменного напряжения. Sac = 0,45Sdc
Продолж.. Коммерчески выпускаемые вольтметры переменного тока, использующие полуволновое выпрямление, также имеют дополнительный диод и шунт, как показано на рисунке ниже:
Cont… • Дополнительный диод D2 имеет обратное смещение в положительном полупериоде и практически не оказывает никакого влияния от поведения схемы. • В отрицательном полупериоде D2 смещен в прямом направлении и обеспечивает альтернативный путь для тока утечки с обратным смещением, который обычно проходит через движение измерителя и диод D1.• Назначение шунтирующего резистора Rsh — увеличить ток, протекающий через D1 в течение положительного полупериода, чтобы диод работал на более линейном участке своей характеристической кривой. • Хотя этот шунтирующий резистор улучшает линейность измерителя в диапазонах переменного тока низкого напряжения, он также дополнительно снижает чувствительность переменного тока.
Пример 1-1 Вычислите значение резистора умножителя для диапазона 15 В среднеквадратичного переменного тока на вольтметре, показанном на рис. 1. RS Ifs = 1 мА Ein = 15 В среднеквадратичное значение Rm = 300 Ом Рис.1: Вольтметр переменного тока с использованием
типов выпрямителей и их применения в электронике
Что такое исправление?
Преобразование переменного тока в постоянный называется выпрямлением. Для этой цели широко используются полупроводниковые диоды.
Сколько видов ректификации?
Существует три распространенных типа исправления:
Полупериодное выпрямление
Двухполупериодное выпрямление
Полноволновое мостовое выпрямление
Множители напряжения выпрямительные
Полуволновое выпрямление
Переменное напряжение с периодом времени T, называемое входным напряжением, подается на диод D, который включен последовательно с сопротивлением нагрузки R.В этом методе только половина цикла переменного тока преобразуется в постоянный ток. Во время положительного полупериода входного переменного напряжения в течение интервала времени 0 → T / 2 диод D смещен в прямом направлении, поэтому он имеет очень низкое сопротивление, и ток протекает через R. Протекание тока через R вызывает падение потенциала поперек него, который изменяется в соответствии с переменным входом. Во время отрицательного полупериода входного переменного напряжения в течение интервала времени T / 2 → T диод D смещен в обратном направлении, поэтому он имеет очень высокое сопротивление и практически не протекает ток через R, а падение потенциала на R почти равно нулю. .Те же события повторяются в следующем цикле и так далее. Ток через R течет только в одном направлении, что означает, что это постоянный ток. Однако этот ток течет импульсами. Напряжение, которое появляется на сопротивлении нагрузки R, известно как выходное напряжение.
Полноволновое выпрямление
Схема состоит из двух диодов и трансформатора с центральным ответвлением. Когда центральный отвод заземлен, напряжение на противоположных концах вторичной обмотки сдвинуто по фазе на 180 ° друг с другом.Во время положительного полупериода в точке 1 существует отрицательный полупериод в точке 2. Следовательно, диод D 1 смещен в прямом направлении и позволяет току течь через переход, в то время как диод D 2 смещен в обратном направлении и действует как разомкнутая цепь. В результате на выходе появляется положительный полупериод. Во время отрицательного полупериода в точке 1 есть положительный полупериод в точке 2. Следовательно, диод D 1 имеет обратное смещение и перестает проводить, в то время как диод D2 смещен в прямом направлении и проводит, следовательно, мы получаем еще одну положительную половину. цикл через выход, через D2.Таким образом, во время этой половины входного переменного тока ток течет в том же направлении через сопротивление нагрузки. Выходное напряжение на сопротивлении нагрузки представляет собой пульсирующий постоянный ток, содержащий оба полупериода. Чтобы получить плавный постоянный ток, подходящий конденсатор подключается параллельно с сопротивлением R L.
Полноволновое мостовое выпрямление
Мы видели, что при полуволновом выпрямлении мы получаем на выходе только половину переменного выходного напряжения. Другой полупериод заблокирован, и мы не получаем выхода.Однако обе половины цикла выходного напряжения можно использовать с помощью двухполупериодного выпрямления. Его схема состоит из четырех диодов, соединенных таким образом, чтобы образовать мост.
Во время положительного полупериода, т.е. в течение времени 0 → T / 2, клемма A мостовой схемы является положительной по отношению к клемме B. Теперь диоды D 1 и D 3 становятся смещенными в прямом направлении и проводят. Ток протекает по цепи, показанной стрелкой. Во время отрицательного полупериода i.е., в течение промежутка времени T / 2 → T вывод A мостовой схемы отрицательный, а вывод B — положительный. Теперь диоды D 2 и D 4 становятся смещенными в прямом направлении и проводят. Ток протекает по цепи, показанной стрелками. Если мы сравним рис (a) и (b), можно заметить, что направление тока, протекающего через сопротивление нагрузки R, одинаково в обеих половинах входного цикла. Таким образом, обе половины переменного входного напряжения посылают однонаправленный ток через сопротивление нагрузки.Входное и выходное напряжения показаны на рисунке выше. Выходное напряжение не плавное, имеет импульсы. Выходной сигнал можно сделать плавным, используя схему, известную как фильтр. Смотрите также видео
По связанным темам посетите нашу страницу: Электроника
Важные вопросы по переменному току с решениями для класса 12 по физике
Статьи
Серия испытаний
Загрузки
6th Class
7 класс
8 класс
9 класс
10 класс
11 класс
12 класс
Конкурсные экзамены
BSc / Gate
Магазин
Логин
Регистр
Статьи
Серия испытаний
Загрузки
6th Class
7 класс
8 класс
9 класс
10 класс
11 класс
12 класс
Конкурсные экзамены
BSc / Gate
Магазин
меню
6 класс
Выберите тему
Наука 6 класса
Математика 6 класс
класс 7
Выберите тему
Наука 7 класса
Математика 7 класс
8 класс
Выберите тему
Наука 8 класса
Математика 8 класс
9 класс
Выберите тему
Наука 9 класса
Класс 9 по математике
класс 10
Выберите тему
Наука 10 класса
Класс 10 по математике
11 класс
Выберите тему
Класс 11 Физика
Класс 11 по математике
11 класс по химии
Биология 11 класса
Класс 11 Биотехнология
класс 12
Выберите тему
Класс 12 Физика
Математика 12 класс
12 класс по химии
Биология 12 класса
Класс 12 Биотехнология
JEE / NEET
Выберите тему
Физика JEE / NEET
JEE Maths
Выпускной
Выбрать уровень
Б.Sc / JAM по физике
ВОРОТА
Онлайн калькуляторы
Решения NCERT
Статьи
Серия испытаний
Загрузки
Выбрать уровень
6-й класс
7 класс
8 класс
9 класс
10 класс
11 класс
12 класс
Конкурсные экзамены
BSc / Gate
Последние обновления
Важные вопросы о твердотельных накопителях Микробы в заметках о благополучии человека Калькулятор массы 3 Калькулятор дробей Научные заметки 7 класса
