Главная - Литература

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

на обратную полярность включения электролитических конденсаторов.

Плечо схемы. Полупроводниковый вентиль (группа вентилей), включенный в схему выпрямителей дьумя точками, одна из которых присоединена к источнику переменного напряжения (к вторичной обмотке трансформатора, автотрансформатора или непосредственно к электросети), а другая точка является одним из полюсов выпрямленного напряжения, образует плечо выпрямительной схемы.

Виды сглаживающих фильтров. Простейший сглаживающий фильтр выпрямителя состоит из одного конденсатора. Такой фильтр называют емкостным или конденсаторным. Сглаживающий фильтр из дросселя Ьф и одного конденсатора на выходе Сф называют фильтром, начинающимся с дросселя, или однозвенным Г-образным /.С-фильтром. Фильтр, имеющий конденсаторы на входе и на выходе, называют фильтром, начинающимся с емкости, или П-образным LC-фильтром. Заметим, что дроссель сглаживающего фильтра может быть включен в любой полюс выпрямленного напряжения. Вместо дросселя в П-образном сглаживающем фильтре нередко применяют резистор. Такой фильтр называют резистивно-ем-костным или сокращенно /?С-фильтром.

При изучении процессов, происходящих в П-образном фильтре, и при его расчете такой фильтр обычно рассматривают как состоящий из двух звеньев: элементарного конденсаторного фильтра (входной конденсатор Со) и Г-образпого звена, образованного дросселем или резистором совместно с выходным конденсатором

Схемы сглаживающих фильтров в реальном аппаратуре могут состоять из нескольких LC и RC звеньев. Цепи анодов, экранирующих сеток или коллекторов низкочастотных и высокочастотных каскадов современных радиовещательных приемников обычно питают чсгувл раздельные сглаживающие фильтры (от общего выпрямителя).

Коэффициент пульсации. Чем больше индуктивность дросселя (или сопротивление заменяющего его резистора) и чем больше емкости конденсаторов в фильтре, тем меньше пульсация напряжения на нагрузке выпрямителя. Количественно пульсацию характеризуют коэффициентом пульсации. Определяется он как отношение амплитуды переменной составляющей напряжения на соответствующем конденсаторе к величине постоянной составляющей напряжения на данном конденсаторе.

Коэффициент сглаживания. Отношение амплитуды переменной составляющей напряжения на входе сглаживающего фильтра к амплитуде переменной составляющей напряжения на выходе фильтра (на конденсаторе Сф), т.е. величину, показывающую, во сколько раз фильтр ослабляет переменную составляющую выпрямленного напряжения, называют коэффициентом фильтрации, или коэффициентом сглаживания пульсаций.

В любой из схем с дросселем или резистором в сглаживающем фильтре постоянная составляющая напряжения Уф на его выходе равна постоянной составляющей напряжения на входе фильтра Uo за вычетом падения напряжения на дросселе или резисторе, т. е.

УфОо-ф, (2)

где Rф - сопротивление обмотки дросселя постоянному току или сопротивление резистора в фильтре.



в отсутствие дросселя или резистора

/ф = С/о

2. Однополупериодное выпрямление

(2а) (16)

Основные варианты схем однополупериодных выпрямителей показаны на рис. 1, Во всех этих схемах во время тех полупериодов питающего переменного напряжения, когда в цепи вентиля Bi действует 3. д. с. £11 в полярности, соответствующей прямому (проводящему) направлению вентиля, через него и нагрузку Ra проходят импульсы прямого тока. В схемах на рис. 1,6 - г за счет энергии этих импульсов заряжаются конденсаторы Со и Сф.


Рис. I. Схемы однополупериодных выпрямителей.

а - с активной нагрузкой, без сглаживающего фильтра; б - со сглаживающим фильтром в виде конденсатора; в - с П-образиым сглаживающим LC-фнльтром- г - с П-образным сглаживающим iC-фильтром.



Рассмотрим более детально процессы в выпрямителе по схеме на рис. 1,6, поскольку подобный же характер имеют процессы в большинстве выпрямителей, используемых для питания радиоаппаратуры.

Сначала опишем кратко режим холостою хода выпрямителя, т. е. режим при отключенной нагрузке Ra При этом будем считать, что утечка постоянного тока через конденсатор Со отсутствует. Как только на выпрямитель поступит переменное напряжение, через вентиль начнут проходить импульсы прямого тока на зарядку конденсатора Со. Поскольку в начальное время постоянное напряжение на конденсаторе отсутствует, а сопротивление вентиля прямому току мало, то первые импульсы могут быть очень большими, как говорят, получаются большие «броски» тока через вентиль. Оин особенно опасны для точечных диодов. Плоскостные (сплавные) германиевые и кремниевые диоды допускают кратковременные перегрузки током, однако перегрузочная способность различных типов диодов и даже различных экземпляров одного, и того же типа различна. Поэтому, чтобы исключить возможность выхода из строя диодов при включении выпрямителя в электросеть, последовательно с ними включают балластный резистор Rs- Последний ограничивает импульсы тока через диод, предохраняя его от возможного пережигания током. В схемах с плоскостными германиевыми и кремниевыми диодами применяют балластные резисторы сопротивлением порядка единиц и десятков ом, а в схемах с точечными диодами - порядка десятков и сотен ом, однако в выпрямителях с плоскостными диодами на малые напряжения (до 10-12 в) балластные резисторы не применяют.

В выпрямителях с селеновыми столбами балластные резисторы применять не обязательно, поскольку селеновые вентили легко выдерживают без повреждения значительные кратковременные перегрузки (10-кратную в течение 12 сек), прямое сопротивление плеча селенового столба больше и поэтому достаточно хорошо ограничивает броски тока на заряд конденсатора.

Продолжим рассмотрение процессов в выпрямителе. С каждым последующим импульсом тока через вентиль напряжение на конденсаторе возрастает, разность потенцалов на диоде в моменты амплитудных значений питающего напряжения снижается и, следовательно, величина импульсов тока уменьшается. Поскольку конденсатор не разряжается (нагрузка отключена), то после нескольких импульсов прямого тока через вентиль напряжение на конденсаторе достигает практически амплитудного значения переменной э. д. с. (f/o = =-£"iim) и дальнейший заряд конденсатора прекращается. Это происходит потому, что в моменты такого равенства разность потенциалов на вентиле становится равной нулю и импульсы тока через него больше не проходят.

При наличии же нагрузки конденсатор Со разряжается на нее и поэтому средняя величина напряжения на конденсаторе, т. е. постоянная составляющая Uo, имеет меньшую величину, чем в режиме холостого хода выпрямителя.

Опишем работу выпрямителя после того, как процесс установился, т. е. по истечении определенного времени после включения выпрямителя в электросеть. На верхнем графике рис. 2 синусоида представляет изменение переменной э. д. с, имеющей амплитуду Ецт (например, э. д. с. вторичной обмотки трансформатора питания),



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



0.0008