5 Диод в режиме нагрузки (динамическая характеристика диода). Определение рабочей точки.
1)
,
2)
,
6 Структура вторичного источника питания.
Трансформатор преобразует сетевое напряжение в переменные напряжения, необходимые для формирования заданных уровней постоянных выходных напряжений. Выбор типа магнитопровода из стандартизированных значений производится по так называемой габаритной мощности, определяемой по заданной мощности во вторичных обмотках (суммарной мощности нагрузки).
Выпрямитель преобразует переменное напряжение в пульсирующее, содержащее постоянную составляющую и переменное напряжение пульсаций.
Фильтр выполняет роль сглаживания пульсаций на выходе выпрямителя, обычно это Г - образный LC фильтр.
Стабилизатор предназначен для поддержания неизменным в заданных пределах выходного постоянного напряжения при колебаниях входного напряжения (поступающего с фильтра). Основным параметром стабилизатора является коэффициент стабилизации.
7 Однополупериодный выпрямитель.
Данный тип выпрямителей является простейшим. Они используются для питания несложных маломощных устройств, с током потребления не более 40-50 мА, в которых допускается несколько повышенная пульсация переменного тока.
На данном рисунке приведён простейший однополупериодный выпрямитель, в котором используется кенотрон с прямым накалом катода. Можно также использовать вместо кенотронов и диоды, но они дают небольшой ток. Я, например, в предусилителе TRIO поставил диод 6х2п, и он показал хороший результат. Максимальная амплитуда обратного напряжения в однополупериодных выпрямителях равна почти утроенному напряжению на их выходе:
Uобр. = 2,7U0 Где: Uобр. - обратное напряжение; U0 - выпрямленное напряжение на выходе выпрямителя. Если в выпрямителе в качестве вентиля применяются полупроводниковые диоды и допустимое обратное напряжение его меньше действующего обратного напряжения на вентиле, то соединяют последовательно несколько диодов. Число их подбирают так, чтобы сумма их допустимых обратных напряжений была бы не меньше действующего. При этом каждый полупроводниковый диод шунтируют резистором порядка 100 кОм. Эти резисторы нужны для того, чтобы равномерно распределять действующее обратное напряжение между диодами. Если эти резисторы исключить, то из-за разного сопротивления диодов обратное напряжение распределяется между ними неравномерно и тот диод, на котором это напряжение окажется большим, пробьётся. Пробой одного из диодов вызовет повышение обратного напряжения на остальных диодах, и они так же пробьются. По сути, выпрямители на кенотроне и на полупроводниковом диоде аналогичны:
8 Двухполупериодный мостовой выпрямитель.
Двухполупериодный мостовой выпрямитель состоит из трансформатора (Тр) и четырех диодов (VD1-VD4), подключенных к вторичной обмотке трансформатора по мостовой схеме (рис.1.4).
Рис. 1.4. Схема двухполупериодного мостового выпрямителя
К одной из диагоналей моста подсоединяется вторичная обмотка Тр, а к другой – нагрузочный резистор Rн. Каждая пара диодов VD1, VD3 и VD2, VD4. работает поочередно.
Рассмотрим временные диаграммы работы этого выпрямителя (рис.1.5).
В первый полупериод (0-Т/2) открыты VD1 и VD3, когда потенциал точки «а» выше потенциала точки «b». При этом в нагрузочном резисторе Rн появляется ток Iн. В этом интервале диоды VD2 и VD4 закрыты. В следующий полупериод (Т/2-Т) потенциал точки «b» выше потенциала точки «а», тогда диоды VD2 ,VD4 открыты, а VD1 VD3 закрыты. В оба полупериода ток через Rн имеет одно и то же направление. Коэффициент пульсаций р = 0,67.
Рис. 1.5. Временные диаграммы двухполупериодного мостового выпрямителя