Rн I u t

а) б)

Рисунок 30.3

Приймемо характеристику діода ідеальною. Якщо напруга синусоїдна u = U_msint, то і струм, що протікає через навантаження в додатний півперіод, теж синусоїдний, тобто і = І_msint, I_m = U_m /r_н.

У від’ємний півперіод діод закритий, його опір нескінченний, струму в колі немає (рис.30.3, б).

Таким чином

(30.1)

Визначимо величину постійної складової струму, який протікає через навантаження

. (30.2)

Діюче значення струму навантаження

. (30.3)

Ефективність випрямлення, звичайно, характеризується коефіцієнтом ефективності випрямлення, який дорівнює відношенню потужності постійної складової струму навантаження

до всієї потужності, яка витрачається джерелом ,

.

В випрямлячі з ідеальним діодом

.

Кращий коефіцієнт ефективності має мостовий випрямляч, який показаний на рис. 30.4, а.

i, u

а

b

і

4 1

u

t

–r_н +

3 2

і_н

а) б)

Рисунок 30.4

В додатний півперіод прикладеної напруги струм проходить через діод 1, навантаження, діод 3, а у від’ємний півперіод – через діод 2, навантаження, діод 4. Струм в навантаженні в обидва півперіоди направлений в одну і ту ж сторону, від точки а до точки b (рис.30.4, б) і тому

(30.4)

Постійна складова струму навантаження

. (30.5)

Діюче значення струму навантаження

. (30.6)

Ефективність випрямлення

.

Підготовка до роботи

1. Описати принципи роботи одно- та двопівперіодних випрямлячів та нарисувати якісні хвильові діаграми напруг на вході випрямляча, одного із діодів та опорі навантаження.

2. Записати розрахункові формули постійної складової та діючого значення струму в навантаженні, а також коефіцієнта ефективності випрямлення одно- та двопівперіодних випрямлячів.

3. Пояснити роль ємнісного фільтра у збільшенні ефективності випрямлення.

4. Якої системи вимірювальні прилади використовуються для вимірювання діючих значень та постійних складових змінних струмів і напруг у випрямних схемах?

Порядок виконання роботи

1. Зібрати схему (рис. 30.5).

2. Змінюючи напругу на вході кола з 0.5 В до 1.5 В, зняти пряму вітку ВАХ діода. Потім, помінявши місцями затискачі діода, зняти зворотну вітку ВАХ діода (напругу на вході кола в цьому випадку визначити самостійно). Результати вимірювань занести в таблицю 30.1.

1N3889 0.5 V

Рисунок 30.5

Таблиця 30.1

Uпр.
Iпр.
Uзвор.
Iзвор.

3. Скласти схему однопівперіодного випрямлення (рис. 30.6).