2. Стабилитрон. Вах стабилитрона. Параметрические стабилизаторы напряжения: устройство, принцип действия.

Стабилитрон - полупроводниковый диод, предназначенный для стабилизации, то есть поддержания неизменным, уровня постоянного напряжения. На его вольтамперной характеристике имеется участок, где напряжение почти не зависит от величины протекающего тока. Таким является участок электрического пробоя, где ток изменяется в широком диапазоне, не допускающем перехода в необратимый тепловой пробой. Так как участок электрического пробоя – это обратное напряжение, то стабилитрон работает на обратной ветви ВАХ.

Схема параметрического стабилизаторы напряжения состоит из стабилитрона VD и балластного резистора R_б, ограничивающего ток через стабилитрон на уровне номинального.

Нагрузка R_н подсоединена параллельно стабилитрону. При увеличении напряжения U_вх или при увеличении R_н напряжение на нагрузке изменится (увеличится) несущественно, поскольку в соответствии с ВАХ стабилитрона обратное напряжение изменится в небольших пределах при значительном изменении протекающего через него тока.

Стабилитрон поддерживает постоянство напряжения при изменении тока через него от значений I_ст.min до значений I_ст.max.

Резистор R_б подбирается таким, чтобы протекающий через стабилитрон ток I_ст соответствовал среднему (называемому номинальным I_ст.ном) значению тока рабочего режима стабилитрона между I_ст.min и I_ст.max.

Свойства стабилизатора напряжения характеризуют абсолютным коэффициентом стабилизации k_ст = ∆U_вх/∆U_вых.

3. Схема двухполупериодного выпрямителя с выводом от средней точки трансформатора, принцип действия, диаграммы работы.

Р ассматриваемый выпрямитель — это довольно сложное устройство, в схему которого включен трансформатор с отводом от центральной точки вторичной обмотки. Такой преобразователь позволяет использовать не только положительные полупериоды, но и отрицательные.

Выпрямитель со средней точкой работает следующим образом. Во время положительного полупериода выпрямление тока будет происходить с использованием того диода, который расположен в верхней части схемы (В1), а при отрицательном — в нижней части (В2). На 3 и 4 графике показано, как выглядят выпрямленное напряжение и ток в нагрузке. Для сглаживания пульсаций необходимо параллельно нагрузке подключить конденсатор С. По мере роста напряжения конденсатор C заряжается и напряжение на нём повышается. При уменьшении напряжения конденсатор разряжается на нагрузку R_н, обеспечивая гораздо более качественное сглаживание пульсаций, чем схема однополупериодного выпрямителя.

4. Мостовая схема двухполупериодного выпрямителя: принцип действия, диаграммы работы.

Мост имеет две диагонали: к одной диагонали подключается переменное входное напряжение, а во вторую диагональ моста включена нагрузка R_н. При положительной полуволне входного напряжения ток будет протекать по цепи: через открытый диод VD2, через нагрузку и далее через открытый диод VD3. Диоды VD1 и VD4 при этом заперты. С приходом отрицательной полуволны входного напряжения диоды VD2 и VD3 закроются, а VD1 и VD4 – откроются, и тогда ток будет проходить через VD4, нагрузку и диод VD1, при этом ток через нагрузку в оба полупериода протекает в одном направлении. Поэтому выходное напряжение оказывается положительным при отрицательном входном. Учтем влияние конденсатора. По мере роста напряжения конденсатор C заряжается и напряжение на нём повышается. При уменьшении напряжения конденсатор разряжается на нагрузку R_н, обеспечивая гораздо более качественное сглаживание пульсаций, чем схема однополупериодного выпрямителя.