10.7 Источники вторичного электропитания. Маломощные выпрямители однофазного тока.

Наиболее распространенные источники электрической энергии – это промышленная сеть переменного тока, с частотой 50 Гц. Для питания электронных устройств необходимо постоянное напряжение. Следовательно необходимо преобразовать энергию переменного тока в постоянный ток для чего и служит устройство, которое называется выпрямителем.

Рассмотрим структурную схему источника питания с однофазным выпрямителем.

220В К нагрузке

~сеть 5В

Трансформатор используется для повышения или понижения переменного напряжения с целью получения требуемой величины постоянного напряжения на выходе.

U_вх

t

U_н

t

Рисунок 10.20

Диодная схема для выпрямления напряжения то есть для получения из двухполупериодной синусоидальной кривой однополярных полуволн напряжения (см. рис.14.5).

Сглаживающие фильтры

Используется для уменьшения пульсации выпрямленного напряжения U₀.

10.8 Стабилизатор напряжения.

Обеспечивает поддержание с необходимой точностью постоянного напряжения на нагрузке в условиях изменения напряжения питающей цепи и тока нагрузки.

Рассмотрим простейшую схему источников вторичного электропитания :

Рисунок 10.21

Т- понижающий трансформатор;

VD₁ – VD₄ – диодная схема выпрямления;

С₁ – фильтр (конденсатор емкостью 200mkF);

R₁-VD₅ – параметрический стабилизатор напряжения.(VD₅ – Д814Б, R₁ = 200Ом).

Uст.=5В.

10.9 Диодные схемы выпрямления

1. Однополупериодная.

Рисунок 10.22

Используется очень редко, в следствии того, что пульсации и напряжение велики на нагрузке.

Пульсирующее значение напряжения на нагрузке выражается следующим рядом Фурье:

Рисунок 10.23

U₀ – средне значение напряжения либо постоянная составляющая

- постоянная гармоника

- постоянная составляющая(15.1)

Дальше высшие гармоники. Амплитуда 1-ой гармоники ;

Коэффициент пульсации:

из выражения (15.1).

1. (частота пульсации равна частоте сети)

2. Двухполупериодная схемы выпрямления с выводом средней точки трансформатора

Рисунок 10.24

; К_п=0,67; U_обр=3,14U₀

3. Мостовая схема выпрямления

Рисунок 10.25

Чаще всего используется. В мостовой схеме диоды образуют мост, в одну диагональ которого включена вторичная обмотка трансформатора, а в другую диагональ сопротивление нагрузки.

; К_п=0,67; ; U_обр=1,57U₀

Рисунок 10.26

Преимущества:

Более простая конструкция трансформатора, U_обр меньше для одного диода, т.к. распространяется в схеме на два диода.