Б1 (Шпоры к экзамену по элтеху (теория))

1 Однополупериодный выпрямитель с емкостным фильтром. Схема, принцип действия, анализ временных зависимостей.

Однополупериодный выпрямитель состоит из трансформатора, к вторичной обмотке которого последовательно подсоединены диод VD и нагрузочный резистор Я_н.

Для упрощения анализа работы выпрямителей трансформатор и диод считают идеальными, т.е. принимают следующие допущения: у трансформатора активное сопротивление обмоток, а у диода прямое сопротивление равны нулю; обратное сопротивление диода равно бесконечности; в трансформаторе отсутствуют потоки рассеяния. При таких допущениях с подключением первичной обмотки тран­сформатора к сети переменного синусоидального напряжения во вторичной обмотке будет наводиться синусоидальная ЭДС.

Работу выпрямителя удобно рассматривать с помощью временных диаграмм (рис 5.2,6) В первый полупериод, т.е. в интервале вhмени 0 –T/2, когда потенциал точки а выше потенциала точки b, диод открыт и в нем появляется ток i_a, а в нагрузочном резисторе ток iн причем i_a= iн Падение напряжения на диоде и_а = 0. В интерва времени Т/2 -Т диод закрыт, ток i_a и ток в нагрузочном резисторе отсутствует, а к запертому диоду прикладывается обратное напряжение U2,т.е. Ua=U2 и его максимальное значение U обр мах _с= V2U₂

Этот тип фильтров относится к однозвенным фильтрам. Емкостной фильтр Сф включают параллельно нагрузочному резистору R_H (рис.5.8,а). Работу емкостного фильтра удобно рассматривать с помощью временных диаграмм, изображенных на рис 5.8,в. В интервал времени t1-t2 конденсатор через открытый диод VD заряжается до амплитудного значения напряжения U2, так как в этот период напряжение U2 >и_с. В это время ток ia=ic+iн . В интервал времени t2-t3, когда напряжение U2 становится меньше напряжения на конденсаторе иc диод будет закрыт, а конденсатор станет разряжаться на нагрузочный резистор R_H, заполняя разрядным током паузу в нагрузочном токе ;_н, которая имеется в однополупериодном| выпрямителе в отсутствие фильтра. В этот интервал времени напряжение на резисторе R_H снижается до некоторого значения, соответствующего моменту времени t₃, при котором напряжение U₂ в положительный полупериод становится равным напряжению на конденсаторе U_с. После этого диод вновь открывается, конденсатор Сф начинает заряжаться и процессы зарядки и разрядки конденсатора повторяются.