Исследование схем выпрямления и умножения
1.1. Общие сведения
Выпрямительным
устройством, или выпрямителем, называют
статический преобразователь переменного
тока в постоянный. Выпрямитель (рис. 1.1)
состоит из трансформатора Тр,
схемы выпрямления 
и
сглаживающего фильтра 
.
Помимо преобразования входного напряжения
переменного тока трансформатор устраняет
гальваническую связь между источником
переменного тока и питаемой аппаратурой.
Схема выпрямления, состоящая из диода
или группы диодов, преобразует переменный
ток в постоянный. Сглаживающий фильтр
уменьшает пульсацию выпрямленного
напряжения до допустимого значения.
Рис. 1.1. Схема выпрямительного устройства: а – диаграмма на входе трансформатора;
б – диаграмма на входе выпрямителя; в – диаграмма на входе фильтра; г – диаграмма на выходе фильтра
Диод представляет собой пассивный нелинейный элемент с двумя выводами. Вольт-амперная характеристика диода показана на рис. 1.2.
На условном обозначении направление стрелки диода (так обозначают анод элемента) совпадает с направлением тока. Например, если через диод в направлении от анода к катоду протекает ток величиной 10 мА, то анод на 0,5 В более положителен, чем катод; эта разница напряжений называется прямым напряжением диода.
Рис. 1.2. Вольт-амперная характеристика диода
Обратный ток для диодов общего назначения измеряется в наноамперах (обратите внимание на разный масштаб измерений по оси абсцисс для прямого и обратного тока). Его, как правило, можно не принимать во внимание до тех пор, пока напряжение на диоде не достигнет значения напряжения пробоя (это напряжение называют также пиковым обратным напряжением). Для диодов общего назначения типа КД212А напряжение пробоя составляет обычно 200 В (как правило, на диод подают такое напряжение, которое не может вызвать пробой.) Чаще всего падение напряжения на диоде, обусловленное прямым током через него, составляет от 0,5 до 0,8 В. Таким падением напряжения можно пренебречь, и тогда диод можно рассматривать как проводник, пропускающий ток только в одном направлении. К другим важнейшим характеристикам, отличающим существующие типы диодов друг от друга (табл. 1.1), относят:
постоянный
прямой ток 
;
максимальная
температура вблизи полупроводника 
;
постоянное
прямое напряжение 
;
время
восстановления обратного сопротивления 
;
постоянное
обратное напряжение 
;
постоянный
обратный ток 
;
максимальная
допустимая частота 
.
Таблица 1.1
Характеристики некоторых типов диодов
Тип прибора |
|
|
|
|
|
|
|
Выпрямительные |
|||||||
Д 226А |
(300) |
50 |
200 |
0,02 |
1 |
0,3 |
50 |
КД 212А |
1 |
110 |
200 |
0,1 |
1 |
0,3 |
50 |
Д 232 |
10 |
75 |
240 |
1,3 |
1 |
5,9 |
3 |
В500-28 |
500 |
100 |
2100 |
0,005 |
2,1 |
20 |
----- |
Д253-4000-1 |
4000 |
125 |
100 |
0,002 |
1,3 |
4 |
----- |
Лавинные |
|||||||
КД 206А |
5 |
85 |
400 |
------ |
1,2 |
10 |
1,5 |
КД 210А |
5 |
100 |
800 |
------ |
1 |
10 |
4,5 |
Импульсные |
|||||||
Д 220А |
(50) |
100 |
50 |
------ |
1 |
0,5 |
1 |
Д18 |
(16) |
70 |
20 |
------ |
0,6 |
0,08 |
50 |
Блоки и сборки выпрямителей |
|||||||
КД 205А |
0,5 |
85 |
300 |
0,015 |
1 |
----- |
100 |
КЦ405А |
1 |
85 |
300 |
0,015 |
4 |
----- |
125 |
Таблица 1.2