Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники (5-е изд.,1998) (1151957), страница 16
Текст из файла (страница 16)
которыи обеспечивает постоянство выырямленног о напряжения..он высзупаег в роли нщрузки, через которую прозекает постоянный ток. 2. Для источников писания нспользуюэ, как правило, конденсаторы с точностью 20% и более. При разработке схем еле. дует учитывать разброс параметров компонентов и лля страховки производить расчет для наиболее неблагоприятного сочетания их значений. В таком случае если счизать. что в начальный момент разряд конденсаторов происходит по линейному закону.приближение будет весьма зочным, особенно если пульсации невелики.
Негочностн приближения приводят лищь к некогорои перес ррах овке — они ц роя вп яю гся в завышении расчетного напряжения пульсаций по сравнению с его истинным значением Уиравиеиие 127 Р' р»б ай е с»ею 'е.х-г периолвого выпря»и сля. оби.пеаиаыоиего аа вьг» пе гзааряиевие гисгоыамг гок с яма аз.мо о В Капояиснгге аульсапив в' гг лип ьмаьаааг* 1, 1 В 1мгивоп .»миль»злы; 1 ох а выру к: о с а:, ны. '1о мА Выбери г г о.ее~ага югпог а(олг м ианряис вие иеремевиогс ок . »- юыаая а»о палевве вага я исазгя иа паоле си-гавляег В,б В 11ри рмаг ~с орава гьно лааайге:и оо макакам 1.28.
Схемы выпрямителей для источников питания Двухподупериодиая мосговая схема. 11,г рвс 1 74 показана гхе»ы нот, чннха 111»мо нвя госчоингггн»» 1ока: мос1 щым выдра мигелем. ко»орый мы голько чго рл— смотрелн Прг мьыпленноегь имотавгги- ВНЕ» МОС»ОВЫ». СХЕМЫ В ВНЛЕ ф»НКЩИ НВЛЬНЫХ МОВРЛГ:й МЛ.ГСНЬКНГ: МГ»С1Ггпзю модули рассгдтаны нл предепьнын,ок ! Л и напряжение пробоя о1 100,.го 600 В. а иногда 'о 1000 В Для гг льши мг:ггг вы . выпрямигелеи 1реысльный гох навез 79 У» н выше.
В табл. 6»4 приведсньг параметры нескольких типов таких мгы»эей 54 х лиа Основы элентроааин 55 Вход ! напри»хенце иерем'. »»!Олн ) йхщ» ! 'аг»»»с хсс»снн персы Вход (напрржбнне перец. »йока) ще с.. — — -1 мс — ( Рис. ! 76 т' Т ти у »мнцмннне на 4 — ймна»»»ение на 2 — ' ' — — с)гл»!ох»ение на З а б Рис ! 74 Гхема мссчоеосо выпрями»ела. Зна юк по- лярносги и электрод в виде дуги служат для обозначе- ния поляризованного ьонленсагора, зяряжзсь есо с другой полярассгью недопустимо 47(вс:$;тс.Схеь«ы Умноженнл напРЯжениЯ. наличие источника с плаваюсшсм напРЯжением в пРедсгавленных »с»(а«анди!с обязательно Расщепление напряжения питания.
Широко распространена мостовая однофазная двухполупериодная схема выпрямителя, показанная на рис. 1.77. Онц позволяет рсщеплять напряжение питания (получать на выходе одинаковые напряжения положительной и отрица»ельной полярное»и). Эта схема эффективна, так как в каждом полупериоде входною сш- Вхог.
Гяпвяжв-нс иерем. моха х М(гхс(ь",тийилизвторы напряжения 'КхкэгейМ'»УВНЛИЧЕНИЯ ЕМКОСтл КОНДЕНСатОРа йу(й))хи(у:умень»пить цьльсапнп напряжения ну(К:;;":!«4»вцуемого уровня. Такой способ »ачй)1)ак)йськ с пульсациями имеез лва недос(Уййй)>~'.
1"::«ьчунденсаторь» нужнои емкости могу» '»(у»~»зйкься недопустимо . ромозлкнми и д)1(ййвими ~::еже в том случае, котла пульсапин ууйвииц»ек»ы до пренебрежимо малог чисзвяййий, Наблюдаются колебания выхол3о)уо» напряжения. обусловленные уже 4х«ФЙ$МИ причинами, например. изменсх»йиц йкодного напряжения ест»с велуг к йшл сню '»шжннне ".,ерем шсха! Рк. ! 'с' Формам ванне лв хполярно»с (рвсщеплея- ного! напряжения писанка, Рис. ».76 7»взхпслуперио.снься вьшрямнзс»п нз о-.»сове трансформа! орк со среднеи !о:»кой Рис ! 78 Улвонтель иапршкения. Р к ! РО Есзбклкшзор а пряжевня ! ог я пссгояааосс Двухполуиериодиый однофазиый выирявп»тель.
Схема двухполупериодного однофазного выпрямителя приведена на рис. 1.75. Выходное напряжение здесь в 2 раза меньше, чем в схеме мостового выпрямителя. Схема двухполупериодного однофазного выпрямителя не является эффективной с точки зрения использования трансформатора, так как каждая половина вторичной обмотки используется только в одном полупериоде. В связи с этим ток в обмотке за этот интервал времени в 2 раза больше, чем в простой двухполупериодной схеме. Со»ласно закону Ома, темпера»ура нагрева обмотки пропорциональна произведению с~)с, значит, за время в 2 раза меньшее нагрев буде» в 4 раза больше или в среднем больше по сравнению с эквивалентной двухполупериодной схемой.
Трансформа».ор лля этой схемы следуе.» выбирать так, чтобы его предельный ток был в 1,4 (в »2) раз больше, чем у траисформадора мостовой схемы. в противном с !учао такой выпрями»ель булат более дорогим и более»ромоздкнм. чем мостовон Унрязкнение».28. Зго управ»пение поможет вам разобраться в механизме нагрева обмотки, пропорционального »"Я. и повять, е чем проявляесся недосш гок однофазного выпрямителя.
На какое предельное минимальное знхчшсие тока должен быть рвсчиган плавкий прелохранигель,чсобы в цеди мог протекать гок, изменянвцийся согласно графику, показанному сш рнс ! 76„ н имеющий срелнюю амплитуду ! А! Подсказка. предохранитель кперегораегь, когда в цепи начинает протекать гок, превышающий предельное значение гока прелохранигеля Прн ясом в прело- хранителе расплавляется металлический проводник !темпера«ура его нагрева пропорпионазьна К«Я! допус.им, чго и в вашем случае земле»юг«рная псы! ояннвя времени для плавкосо препохранигеля заачизельно больше, чем период прямоугольных колебаний, г е предохранитель реас ируег нв значение »з„осрелненаое зв несколько периодов входного снгиаза '.((()!з»я используются обе половины вторич- „41»((Ч»:„-5»цй(ПТки ;-,'Ри)зйрдматепи с умножением напряжения. ,,"."»»х(»((йс(К»К,;~»Оказанная на рис.
1.78, называ. »Я~~й)Р:удвоителем напряжения Для токо .'.';«)«»(й»ййк".-:понять, как работает эта схема. ° Ф~Щ~~ЙЬЬте, что она соекоит из двух , „.й!»й(й)»~дай(зкльно соединенных выпрями,:»(яйв(1,;" ФаКтически эта схема является ' ар!гния«йспзйчн»рнолным выпрямителем гак ,':фф~ь$)1»я' работает в каждом полупериоде '; ~~))()(йтку-' сигнала — частота пульсаций и з»яд(»»!',(с!ф»»)к,.".превышает частоту колебаний ;.;.$$»р))(~1()кдво» сети (для секи с частотой ,-'»(шз~,' 'яви. в СШЛ, частота пульсаций ,;~~йшкяек 120 Гц) ",-' -'й»()(йнясяцд»тости этой схемы позволяют -г(яи!вать напряжение в 3, 4 и более раз '»)йсммах"1:.;79 показаны схемы выпрямиеь»(»))41«М,' Обвспечивающие увеличение напря")((«й)(14»:В-"2, 3 и 4 раза, в которых один и)»1)!))(к(К»бмотки трансформатора заземлен флуктуациям выходно» о напряжения постоянного тока.
Кроме то» о, изменение выходного напряжения может быть вызвано изменением тока нагрузки, так как трансформатор, диод н другие элементы облалают конечным внутренним соцротивлением. Иначе говоря, для эквивалентной схемы источника питания постоянного тока справедливо соотношение 7« > О. Более правильный подход к разработке источника питания состоит в том. чтобы с помощью конденсатора уменьшить пульсации до некоторого уровня (чтобы онн составляли, например, 10ед от напряжения постоянного тока), а затем.
для устранения остатков пульсаций. использовать одел«у г обратной слизью. Такая схема солержит управляемый резистор (транзистор). подключаемый последовательно к выходу схемы, за счет которого уровень выходного напряжения поддерживается постоянным (рис. 1.80).
Подобные с»абилнзаторы напряжения использую» поч»и повсеместно в качестве псточнвхов питания лля электронных схем В настошдее время промьппленносль вьшускае ! стабилизаторы напряжения в виде закончевнь»х, » отовых к ис. йб Глава 1 Выходной ситная Входнзи сиги Рис, ! 35 5,0 1г1 Вюдной сигнаг Верховной сигнал Рис. К об. Ьб ю и х ж:кгкч 1,0 иам пользованию модулей. На основе стабилизатора напряжения можно построить удобный для работы источник питания, которому не страшны никакие опасности (коротхие замыкания., перегрев и т.п.) и характеристики кгп ароса удовлетворяют самым высоким требованиям, предъявляемым к источнику напряжения (например, внутреннее сопротивление такого источника измеряется в миллиомах).
Источники питания постоянного тока со стабилизаторами напряжения мы рассмотрим в гл. 6. 1.30. Примеры непользования диодов Выпрвмлевие сипгалов. Бывают такие случаи, помимо тех, что мы рассмотрели вьцпе, когда сигнал должен иметь только одну полярность. Если входной сигнал не является синусоидальным, то говорить о его выпрямлении не принято, хотя процесс выпрямления применим и к нему. Например, требуется получить последовательность импульсов, совпадакяцнх с моментами нарастания прямоугольного сигнала. Проще всего продифференцнровать прямоугольный сигнал, а затем выпрямить его (рис.
1.81). Следует всегда иметь в виду, что прямое напряжение диола составляет приблизительно 0,6 В. На выходе нашей схемы, например, сигнал будет получен лишь в том случае„ котла двойная амплитуда прямоугольного входного сигнала будет не меньше 0,6 В. Это условие накладывает опрелеленные ограничения на разработку схемы, но известны приемы, с помощью которых их можно преололеть Например. можно воспользоваться диодам Шотптки для которога прямое напряженке составляет около 0,25 В (можно .также использова~ ь так называемый обращенный диод с куле- Рис ~ 32 Компенсация прямее о напряжения на пнгз з в схеме Пиошюго ограничителя сигналов вым прямым напряжением. но его применение ограничено из-за того, что ок имеет малое напряжение пробоя). Можно также воспользоваться схемой.