5. Мостовой выпрямитель.

Наибольшее распространение получила мостовая схема двухполупериодного выпрямителя. Схема состоит из силового трансформатора Т_Р и четырёх диодов Д₁ – Д₄. К диагонали моста ac подключена вторичная обмотка трансформатора, к диагонали bd – сопротивление нагрузки R_H.

В положительный полупериод напряжения U₂, когда потенциал точки а выше потенциала точки с, открыты диоды Д₁ и Д₃ и ток проходит по цеп: точка а, диод Д₁, сопротивление нагрузки R_H, диод Д₃, точка с.

В отрицательный полупериод напряжения U₂ открыты диоды Д₂ и Д₄ и ток проходит по цепи: точка с, диод Д₂, R_H, диод Д₄, точка а. Через сопротивление нагрузки R_H ток проходит все время в неизменном направлении.

Постоянная составляющая тока нагрузки I₀ определяется средним значение тока i_H:

Преимущества:

• меньший уровень пульсаций, k_п=0,67

• более высокий КПД,

• более рациональное использование трансформатора и уменьшение его расчетной мощности.

• По сравнению с двухполупериодной схемой мостовая имеет более простую конструкцию трансформатора при таком же уровне пульсаций.

Недостатки:

• Увеличение числа вентилей и необходимость шунтирования вентилей для выравнивания обратного напряжения на каждом из них.

6. Стабилитроны. Основные параметры и характеристики.

Стабилитрон — полупроводниковый диод, предназначенный для поддержания напряжения источника питания на заданном уровне. По сравнению с обычными диодами имеет достаточно низкое регламентированное напряжение пробоя (при обратном включении) и может поддерживать это напряжение на постоянном уровне при значительном изменении силы обратного тока.

Н а принципиальных электрических схемах позиционное обозначение стабилитронов - VD (ГОСТ 2.710-81), а в англоязычных странах - ZD.

В основе работы стабилитрона лежат два механизма:

1. Лавинный пробой p-n перехода - электрический пробой в диэлектриках и полупроводниках, связанный с тем, что в сильном электрическом поле носители заряда могут приобретать энергию, достаточную для ударной ионизации атомов или молекул материала. В результате каждого такого столкновения возникает пара противоположно заряженных частиц, одна или обе из которых также начинают участвовать в ударной ионизации. По этой причине нарастание числа участвующих в ударной ионизации носителей происходит лавинообразно.

2. Туннельный пробой p-n перехода

Параметры:

• Напряжение стабилизации — значение напряжения на стабилитроне при прохождении заданного тока стабилизации. Пробивное напряжение диода, а значит, напряжение стабилизации стабилитрона зависит от толщины p-n-перехода или от удельного сопротивления базы диода. Поэтому разные стабилитроны имеют различные напряжения стабилизации (от 3 до 400 В).

• Температурный коэффициент напряжения стабилизации — величина, определяемая отношением относительного изменения температуры окружающей среды при постоянном токе стабилизации. Значения этого параметра у различных стабилитронов различны. Коэффициент может иметь как положительные так и отрицательные значения для высоковольтных и низковольтных стабилитронов соответственно. Изменение знака соответствует напряжению стабилизации порядка 6В.

• Дифференциальное сопротивление — величина, определяемая отношением приращения напряжения стабилизации к вызвавшему его малому приращению тока в заданном диапазоне частот.

• Максимально допустимая рассеиваемая мощность — максимальная постоянная или средняя мощность, рассеиваемая на стабилитроне, при которой обеспечивается заданная надёжность.

• Минимально допустимый ток стабилизации - минимальный ток, при котором гарантируется ввод p-n-перехода стабилитрона в режим устойчивого пробоя и, как следствие, стабильное значение напряжения стабилизации. При малых обратных токах стабилитрон работает на начальном участке вольт-амперной характеристики, где значение обратного напряжения неустойчиво и может колебаться в пределах от нуля до напряжения стабилизации.

• Максимально допустимый ток стабилизации — это максимальный ток, при котором гарантируется надежная работа стабилитрона. Он определяется максимально допустимой рассеиваемой мощностью прибора.