Вопросы для самоконтроля

1. Какое электронное устройство называется полупроводниковым диодом?

2. Как полупроводниковый диод обозначается на принципиальной электрической схеме?

3. Опишите работу полупроводникового диода, используя его вольт-амперную характеристику.

4. Перечислите технические параметры полупроводникового диода.

5. Как выбрать полупроводниковый диод?

6. Какое электронное устройство называется стабилитроном?

7. Как стабилитрон обозначается на принципиальной электрической схеме?

8. Приведите принципиальную электрическую схему стабилизации напряжения с расшифровкой буквенных обозначений.

9. Опишите работу приведенной схемы стабилизации напряжения.

10.3. Выпрямление переменного тока

Выпрямление переменного тока в постоянный ток необходимо для питания постоянных машин, электронных устройств и другого.

Рассмотрим одно­полупериодную схему выпрямления (рис.10.6). Она состоит из трансформатора, к вторичной обмотке которого последовательно подключаются диод и потребитель электроэнергии. Выпрямление тока по этой схеме осуществляется следующим образом: в первую половину периода (в 1-й полупериод) электрический ток проходит через диод, во вторую половину периода (во 2-й полупериод) электрический ток фактически не проходит через диод, далее процесс повторяется. Следовательно, в течение 1-го полупериода напряжение на нагрузке есть, а в течение 2-го полупериода оно отсутствует. Ток, протекающий в цепи нагрузки, пульсирующий, то есть изменяется его сила, но не изменяется его направление (рис.10.7).

Недостатком показанной выше схемы выпрямления является значительная пульсация выпрямленного тока, приводящая к нестабильному снабжению нагрузки электроэнергией.

Поэтому на практике в основном используют мостовую двухполупериодную схему выпрямления переменного тока (рис.10.8). Она состоит из трансформатора, к вторичной обмотке которого подключаются диодный мост (соединение диодов) и потребитель электроэнергии. Выпрямление тока по этой схеме осуществляется следующим образом: в 1-ю половину периода (в 1-й полупериод) электрический ток проходит через диоды VD1 и VD2 (путь тока показан не заштрихованными стрелками), во 2-ю половину периода (во 2-й полупериод) электрический ток проходит через диоды VD3 и VD4 (путь тока показан заштрихованными стрелками), далее процесс повторяется. Следовательно, напряжение на нагрузке есть и в течение 1-го полупериода, и в течение 2-го полупериода. Ток, протекающий в цепи нагрузки, пульсирующий, то есть изменяется его сила, но не изменяется его направление (рис.10.9). Для снижения пульсации выпрямленного тока используют сглаживающие фильтры на базе конденсаторов.

Аналогично (с добавлением в схему выпрямления двух диодов) можно выпрямлять трёхфазный переменный ток.

Если вторичная обмотка трансформатора имеет вывод от средней точки (в этом случае её называют нулевой точкой), то для выпрямления переменного тока используют двухполупериодную с нулевой точкой схему выпрямления (рис.10.10), которая позволяет получить такое же выпрямленное напряжение у потребителя электроэнергии, как и в случае применения мостовой схемы.