23. Приведите форму осциллограммы на входе однофазного мостового выпрямителя, если:
a) Диод перегорел;
б) диод закорочен
ответ: a) Рис. 11.4 стр. 128 в методичке.( или ваша вторая осц. В тетради)
Б) самая последняя ваша осциллограмма в тетради.
24.Прокомментируйте действие сглаживающего фильтра? Как он изменяет среднее значение выпрямительного напряжения? Изменяются ли максимальное обратное напряжения на диоде?
Сглаживающие фильтры выполняют на основе реактивных элементов – дросселей и конденсаторов, которые оказывают, соответственно, большое и малое сопротивления переменному току и, наоборот, – постоянному току. Сглаживающий дроссель включают последовательно с нагрузкой, а конденсатор – параллельно ей.
Наличие сглаживающего фильтра оказывает значительное влияние на режим работы выпрямителя и его элементов.
Рассмотренные схемы выпрямителей имеют относительно большие значения коэффициента пульсаций. Между тем для питания электронной аппаратуры часто требуется выпрямленное напряжение с коэффициентом пульсаций, не превышающим нескольких процентов. Для уменьшения пульсаций используют специальные устройства – сглаживающие фильтры.
Сглаживание пульсаций выпрямленного напряжения и тока происходит за счет периодической зарядки конденсатора С (когда напряжение на вторичной обмотке трансформатора превышает напряжение на нагрузке) и последующей его разрядки на сопротивление нагрузки.
Временные диаграммы напряжений и токов выпрямителя показаны на рис. 1.1.8. На интервале времени диод открыт и конденсатор заряжается. На интервале диод закрыт и конденсатор разряжается через сопротивление . Для уменьшения пульсаций емкость конденсатора должна быть большой, чтобы постоянная времени разряда была намного больше периода выпрямленного напряжения.
Рис. 1.1.8
Как следует из рис. 1.1.8, диод открыт только на интервале . Чем короче этот интервал, тем больше амплитуда тока через диод. Режим работы диода в схеме выпрямителя с фильтром оказывается достаточно тяжелым.
На практике используют и более сложные схемы сглаживающих фильтров, содержащих конденсаторы и индуктивные катушки. Они обеспечивают лучшее сглаживание. Основной недостаток таких фильтров – большие габариты и вес.
25. Сопоставьте различные типы однофазных выпрямителей с позиции применения
Выбор схемы выпрямителя производят в зависимости от значения требуемой выходной мощности, выходного напряжения, коэффициента пульсаций, числа фаз. Критериями для выбора конкретного вида выпрямителя служат достоинства и недостатки рассмотренных выпрямителей.
Однополупериодные выпрямители применяются в основном с выходной мощностью до 10 Вт и в тех случаях, когда допускается сравнительно высокий коэффициент пульсаций. Преимуществом таких выпрямителей являются простота и возможность работать без трансформатора. Их недостатки: низкая частота пульсаций, высокое обратное напряжение на выпрямительных диодах, плохое использование трансформатора, подмагничивание сердечника трансформатора постоянным током.
Двухполупериодные выпрямители со средней точкой применяются при напряжениях нагрузки до нескольких десятков вольт и выходной мощности до 50 Вт. На выходе выпрямителя устанавливают Г- или П-образные LC и RC фильтры. Преимущества этих выпрямителей: повышенная частота пульсаций, малое число вентилей, возможность применения общего радиатора без изоляции вентилей, малое падение напряжения на вентилях. Недостатки: большая требуемая габаритная мощность трансформатора, повышенное обратное напряжение на вентильных диодах.
Мостовая схема выпрямления применяется наиболее часто. Ее применяют с емкостным, Г- или П-образными LC- и RC-фильтрами. Достоинствами мостовых выпрямителей являются: повышенная частота пульсаций, небольшое обратное напряжение на выпрямительных диодах, эффективное использование трансформатора. Недостатками являются: повышенное падение напряжения на вентилях, невозможность установки однотипных вентилей на одном радиаторе без изолирующих прокладок.