
- •Лекція 1 електровимірювальні прилади та електричні вимірювання
- •1.1. Основні поняття з теорії вимірювань
- •1.2. Класифікація вимірювальних приладів
- •Умовні позначення електровимірювальних приладів
- •Стандартні зображення електровимірювальних приладів
- •Позначення на шкалах приладу
- •Умовне позначення принципу дії приладів
- •Лекція 2 конструкція та принцип дії електровимірювальних приладів
- •2.1. Прилади магнітоелектричної системи
- •2.2. Прилади електромагнітної системи
- •2.3. Прилади електродинамічної системи
- •2.4. Прилади інших систем
- •2.5. Цифрові вимірювальні прилади
- •1.10. Електронно – променевий осцилограф
- •Лекція 3 Вимірювання електричних величин
- •3.1. Вимірювання струму та напруги
- •3.2. Вимірювання опорів
- •Лекція 4 електроніка та мікропроцесорна техніка
- •4.1. Промислова електроніка як галузь науки і техніки
- •4.2. Фізичні основи роботи напівпровідникових пристроїв
- •4.3. Класифікація напівпровідникових приладів
- •4.4. Напівпровідникові резистори
- •4.5. Напівпровідникові діоди
- •Лекція 5 транзистори та тиристори
- •5.1. Будова, принцип роботи, схеми вмикання біполярних транзисторів
- •5.2. Вольт – амперні характеристики біполярних транзисторів
- •5.3. Польові транзистори. Будова, принцип роботи та характеристики
- •5.4. Тиристори
- •Лекція 6 інтегральні мікросхеми та оптоелектронні прилади
- •6.1 Інтегральні мікросхеми
- •6.2. Напівпровідникові оптоелектронні пристрої
- •Лекція 7 випрямлячі
- •7.1. Призначення випрямлячів та показники якості їх роботи
- •7.2. Однофазні випрямлячі з активним навантаженням
- •7.3. Трифазні випрямлячі з активним навантаженням
- •7.4. Випрямлячі із фільтрами, що згладжують
- •7.5. Зовнішні характеристики випрямлячів малої потужності
- •13.6. Резюме
- •Лекція 8 підсилювачі
- •8.1. Основні показники роботи підсилювачів
- •8.2. Передавальна характеристика підсилювального каскаду
- •Підсилювальний каскад із спільним емітером
- •8.4. Диференційні підсилювачі
- •8.5. Операційні підсилювачі
- •14.6. Резюме
7.4. Випрямлячі із фільтрами, що згладжують
Як вже вказувалося в 7.1 до виходу вентильної групи часто під'єднують згладжувальний фільтр, який повинен послабити змінну складову випрямленої напруги і передати до навантаження корисну постійну складову Ud з якнайменшими втратами. Така дія фільтра приводить до зменшення коефіцієнтів пульсації випрямляча і підвищує якість його роботи. Для більшості електронних пристроїв коефіцієнт пульсації постійної напруги живлення має лежати в межах р1 = 0,02 + 0,05. Як видно з даних таблиці 7.1 жодна з схем випрямлення не відповідає таким вимогам до якості напруги.
Рис. 7.7 Випрямляч
із фільтром
Найпростішим
фільтром є згладжу вальний конденсатор,
якого під'єднують паралельно до опору
навантаження R
(рис.
7.7, а).
Без
конденсатора С
вихідна
напруга випрямляча, якщо знехтувати
спадом напруги у діодах, дорівнювала б
напрузі вторинної обмотки трансформатора
и2
і
мала
б часову діаграму, показану на рис. 7.4,
б.
Завдяки
вмиканню конденсатора напруга на
навантаженні и пульсує значно слабше,
ніж напруга и2.
В
процесі роботи конденсатор періодично
заряджується, коли ЕРС е2
є
більшою від напруги на конденсаторі иd
і
розряджається на навантаження R,
коли е2
< иd
Струм
через вентилі протікає тепер імпульсами
і тільки під час заряду конденсатора
на кутовому інтервалі 2
(рис.
7.7, б).
Кут
-
це кут відсічки анодного струму. Звичайно,
що імпульси струму через діоди можуть
значно перевищувати в такій схемі
середній прямий струм діода
.
Найбільший
імпульс струму через діоди проходить
відразу після вмикання трансформатора
до мережі, коли конденсатор ще не
заряджений. Тому чисто ємнісний фільтр
застосовують, коли потужність навантаження
P<300
Вт.
При
наявності ємнісного фільтра напруга
звичайно
є більшою, ніж середнє значення напруги
на навантаженні без конденсатора. Якщо
опір R
великий
і стала часу
,
де
Т
-
період напруги мережі, то конденсатор
не встигає розряджатися і напруга
може
наблизитися до амплітуді напруги и2.
Для випрямляча ІФ2П (рис. 7.7) максимальне
значення напруги ud
поблизу холостого ходу (коли
)
.
Навпаки, якщо опір R
малий, і
,
то
конденсатор розряджається так швидко,
що його наявність не буде помітною і
тоді напруга
.
Отже, в залежності від значення опору
навантаження вихідна напруга такого
випрямляча може мінятися майже в півтора
рази, причому із зменшенням иd
будуть
зростати пульсації випрямленої напруги.
Для забезпечення коефіцієнта пульсації
р1
= 0,02÷0,05, достатньо забезпечити, щоби
стала часу контуру RC
була
в 4÷8 разів більшою від періоду мережі
живлення, тобто
сек. для частоти мережі f1
= 50 Гц.
Звідси
С
= (0,08÷0,16)106/R,
мкф.
Отже
для R
=
100 Ом,
наприклад,
ємність
мкф.
Для
приймачів з потужністю Р
> 300
Вт
вживають
згладжувальні індуктивні фільтри, які
являють собою дросель Lф,
ввімкнений
послідовно з навантаженням R.
Внаслідок
електромагнітної інерційності кола Lф
- R струм
іd
змінюється
із запізненням по відношенню до
напруги, не встигаючи зменшитись до
нуля і пульсації струму значно зменшуються.
Але, щоби фільтр працював ефективно,
треба, щоби Lф
була
якомога більшою (щоби w3Lф
>> R, де
w3
-
кутова частота найбільшої змінної
складової випрямленої напруги), а
активний опір фільтра Rф
-
якомога меншим, оскільки стала часу
.
Все
це приводить до необхідності вмикання
дроселів з великою масою і габаритами,
що виправдано лише у випрямлячах великої
потужності.
Значно ефективніше можна зменшувати пульсації за допомогою комбінованих L-С фільтрів. В них послідовно з опором навантаження вмикаються дросель, а паралельно навантаженню - конденсатор. Можна ввімкнути ще один конденсатор перед дроселем, на вихідну напругу вентильної групи. Це дає змогу зменшити габарити і масу дроселя.