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

пряжение на вентилях и на конденсаторах сглаживающего фильтра резко возрастает и они выходят из строя. Чтобы избежать этого, параллельно нагрузке можно включить стабилитрон на соответствующее рабочее напряжение и с током стабилизации /ст, превышающим нормальный ток нагрузки (см. § 24).

Если же требуется выпрямленное напряжение, близкое по величине к напряжению электросети, то мост из вентилей включают в электросеть непосредственно (схема по рис. 6, но без конденсатора Cl).

То обстоятельство, что мостовая схема содержит наибольшее число плеч, в большинстве случаев не является ее недостатком. Дело в том, что при сколь-либо значительных напряжениях каждое плечо любой схемы приходится составлять из двух или большего количества последовательно соединяемых выпрямительных элементов (диодов, селеновых шайб), причем общее количество элементов в мостовой схеме, как правило, не превышает требуемого числа элементов для двухполупериодной двуплечей схемы прп той же величине выпрямленного напряжения.

4. Схемы с удвоением напряжения (рис. 7 и 8) выгодны тем, что они дают возможность получить выпрямленное напряжение требуемой величины при подаче на вентили наиболее низких напряжений переменного тока по сравнению со всеми другими схемами. С помощью бестрансформаторного выпрямителя с удвоением напряжения, включенного в электросеть переменного тока с номинальным напряжением 127 в, получают напряжение постоянного тока величиной 250-280 в, вполне достаточной для питания цепей анодов и экранирующих сеток стандартных приемнс-усилительных ламп с подогревными катодами. Преимущество схемы Латура состоит в том, что, сделав отвод от общей точки соединения конденсаторов Со1 и Со2, можно получить одновременно напряжение вдвое меньшей величины (цепь этого напряжения показана пунктиром).

Все изложенное выше является причиной того, что практически применяемые полупроводниковые выпрямители на напряжения от нескольких вольт до нескольких сотен вольт имеют П-образные сглаживающие фильтры, причем сами выпрямители выполняют преимущественно по мостовой схеме. Однако когда требуются мощности выпрямленного тока не более нескольких ватт при малых напряжениях, часто могут быть выгодны одиополупериодные выпрямители или двухполупериодные с выводом средней точкой вторичной обмотки трансформатора питания, поскольку для них требуется по крайней мере вдвое меньшее количество выпрямительных элементов по сравнению с выпрямителями по мостовой схеме. При малом напряжении увеличение количества витков вторичной обмотки трансформатора питания является малосущественным обстоятельством. В частности, однополупериодную схему используют в выпрямителях смещения на управляющие сетки электронных ламп телевизоров н радиоприемников, а двухполупериодную схему со средней точкой вторичной обмотки трансформатора - для питания накала ламп первых каскадов усилителей магнитофонов и других устройств с большим, усилением.

Схему с упрощенным сглаживающим фильтром (рис. 1,6) применяют в тех случаях, когда для питания нагрузки можно иметь выпрямленное напряжение с относительно большим коэффициентом пульсации (например, порядка нескольких процентов для питания



нитей накала ламп или обмоток реле). Вместе с тем, применяя в таких схемах конденсаторы Со большой емкости, можно получить весьма малые пульсации при малых величинах выпрямленных токов,

ft. Режим работы конденсатора на входе сглаживающего фильтра

На вопросе выбора емкости и номинального напряжения входного конденсатора сглаживающего П-образного фильтра выпрямителя нужно остановиться особо, учитывая, что на этом конденсаторе действует пульсирующее напряжение с относительно большой переменной составляющей. Так, например в выпрямителях ламповых радиоприемников и усилителей, дающих напряжения величиной в сотни вольт, переменная составляющая на этих конденсаторах нередко достигает десятков вольт.

В связи с тем, что электролитические конденсаторы обладают значительным тангенсом угла потерь и большими токами утечки по сравнению с конденсаторами с диэлектриками всех других видов, на входных электролитических конденсаторах сглаживающих фильтров выделяется существенное количество тепла. При неблагоприятных эксплуатационных условиях (большие пульсации и повышенная температура внутри аппаратуры) перегрев этих конденсаторов, особенно конденсаторов, работающих под напряжениями порядка сотен вольт, делается недопустимо большим, что ведет к увеличению токов утечки конденсаторов и сокращению срока их службы.

И.звестны случаи взрыва электролитических конденсаторов на входах сглаживающих фильтров, работающих в аппаратуре под большими напряжениями, от возникшего внутри корпусов конденсаторов высокого давления газов, образующихся вследствие разложения электролита под действием токов утечки в условиях чрезмерного перегрева. Причиной взрывов конденсаторов является тяжелый их эксплуатационный режим: чрезмерно большие пульсации напряжения, совмещенные с повышенной температурой внутри аппаратуры или повышением напряжения питающей электросети.

Государственные стандарты или технические условия на электролитические конденсаторы, кроме номинальных напряжений и предельных температур (для конденсаторов с алюминиевыми анодами 70°) *, регламентируют допустимые в эксплуатации для этих конденсаторов амплитуды переменной составляющей напряжения. Ее величина обычно указывается в процентах к номинальному напряжению. Допустимая амплитуда зависит от конструкции (типа) конденсатора, его номинальной емкости и номинального напряжения, уменьшаясь пропорционально увеличению частоты переменной составляющей. Так, например, для конденсатора сглаживающего фильтра двухполупериодного выпрямителя, ~ где частота основной пульсации вдвое больше частоты тока питающей электросети, допустима относительная амплитуда переменной составляющей напряжения в 2 раза меньше, чем в случае однополупериодного выпрямления.

При превышении установленных норм переменной составляющей надежная, работа конденсаторов предприятими-изготовителями не гарантируется. Поэтому при расчете сглаживающего фильтра, зада-

* Для конденсаторов некоторых типов, например К50-6, технические усло-»м допускают температуру окружающей среды до 85" С при условии их работы под напряжениями постоянного тока вдвое меньше номинальных.



вйясь величиной пульсации напряжения на его выходе, допустимой для питания данной аппаратуры, необходимо ограничивать, как сказано ниже, величину переменной составляющей на входном конденсаторе фильтра.

В диапазонах выпрямленных напряжений и токов, требуемых для питания приемно-усилительной радиоаппаратуры, амплитуда переменной составляющей напряжения на входном конденсаторе сглаживающего фильтра уменьшается практически прямо пропорционально увеличению емкости этого конденсатора и уменьшению постоянной составляющей выпрямленного тока, идущего в нагрузку. В режиме холостого хода выпрямителя, т. е. в отсутствие тока в его нагрузке, амплитуда переменной составляющей близка к нулю- пульсация напряжения даже на входном конденсаторе сглаживающего фильтра практически отсутствует, но зато при этом наибольшей величины достигает постоянная составляющая напряжения.

В табл. 2-4 указаны амплитуды переменной составляющей напряжения переменного тока (7\опустимые для конденсаторов различных типов при использовании их в сглаживающих фильтрах выпрямителей, питаемых от сетей переменного тока со стандартной частотой 50 гц. При нагрузке выпрямителей токами с указанными в таблице величинами постоянных составляющих /Япеременные составляющие напряжений на входных конденсаторах сглаживающих фильтров не будут превышать допустимых величин. При уменьшении постоянной составляющей тока переменная составляющая напряжения на входном конденсаторе фильтра уменьшается.

Величинами, приведенными в табл. 2, можно пользоваться также при расчете и конструировании фильтров с электролитическими конденсаторами типов КЭ-1-ПМ, КЭ-1-0М, КЭ-2-ПМ, КЭ-2-0М (повышенной и «особой» морозоустойчивости) емкостью до 20 мкф на номинальные напряжения 150, 300 и 450 в; для конденсаторов указанных категорий морозоустойчивости с номинальной емкостью 30 мкф на номинальные напряжения 150 и 300 в значения 1 допустимо увеличивать в 1,3 раза, а на номинальные напряжения 20, 30 и 50 в увеличивать 1,5 раза при всех номинальных емкостях.

Приведенные в табл. 2-4 величины Iqh бЧля однополупериодных выпрямителей относятся также к выпрямителям с удвоением напряжения.

Постоян1!ауТ составляющая фактического рабочего напряжения Uo на конденсаторах КЭ-1, КЭ-2 и К50-6 не должна превышать 0,7 величины Uc соответствующего конденсатора. Это повышает надел<-ность работы конденсаторов в эксплуатации, в том числе при повышении напряжения питающей электросети и при отключении от выпрямителя нагрузки. В последнем случае величина постоянной составляющей выпрямленного напряжения Uq достигает амплитудного значения э. д. с. повышающей обмотки трансформатора питания (для бестрансформаторного выпрямителя - амплитудного напряжения электросети, для двухполупериодного выпрямителя со средней точкой повышающей обмотки - амплитудного значения напряжения половины этой обмотки).

При использовании конденсатора нового типа К50-7 постоянная составляющая рабочего напряжения может быть ближе к номинальному и с, поскольку для этих конденсаторов допускается кратковре-



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



0.0057