Краткие лекции по ЭиМ (1166441), страница 13

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 13)

2.23, в):ud0... 2 E 2 sin  ; u d 0. ..2Постоянная составляющая выпрямленного напряжения:Ud 12212 u d d 022 E 2 sin d 02E2 0,45E 2(2.6)Мгновенное значение выпрямленного токаid  i2 Постоянная составляющая выпрямленного токаidRd (рис. 2.23, г).Id UdRdДля данной схемы выпрямления среднее значение анодного тока вентиляIa cp=IdМаксимальное значение анодного токаia max 2 E2 IdR2(2.7)Максимальное значение обратного напряжения на вентиле:U обр max  2 E 2  U d (2.8)Спектр выпрямленного напряжения имеет вид (разложение в ряд Фурье):u d ( ) 2E22E22 2E22 2E2sin( ) cos(2 ) cos(4 )  ...2315(2.9)Коэффициентпульсаций,равныйотношениюамплитудынизшей(основной) гармоники пульсаций к среднему значению выпрямленногонапряжения равен:Kn U пульс max 01Ud2E22 E2   1,5722(2.10)Как видно, однополупериодная схема выпрямления имеет низкуюэффективность из-за высокой пульсации выпрямленного напряжения.Расчетная мощность трансформатора Т:Pрасчетнаямощность первичной и вторичной обмотки.ОглавлениеP1  P22 , где Р1 и P2 -Действующее значение тока вторичной обмоткиI2 122i22d  I d02(2.12)Мощность первичной обмотки трансформатора P1 = E1I1, E1 находится какE1 = E2Kтр, где Kтр=w1/w2 - коэффициент трансформации; w1 и w2 - числовитков первичной и вторичной обмоток рансформатора.I1 122i21d(2.14)0Где i1- мгновенное значение первичного тока.Из условия равенства намагничивающих сил первичной и вторичнойобмоток трансформатораi1 w1  (i2  I d ) w2  0(2.15)Находим i1:i1  w21(i2  I d )  (i2  I d )w1k тр(2.16)Поскольку i2 протекает во вторичной обмотке трансформатора только наинтервале от 0 до п , а на интервале п...2п он равен 0, тоIdi1 0... k (1   sin  )трIdi1  ...2 k тр(2.17)Графическое изображение этой функции представлено на рис.

2.23, е. Оноявляется зеркальным отображением функции (i2-Id) (рис. 2.23, д), но масштабыих отличаются в kтр раз. Подставляя значения (2.17) в выражение (2.14),получаем действующее значение первичного тока:I 1  1,21Idk тр(2.18)Мощность первичной обмотки трансформатор P1  E1 I1  2,69Pd (2.19).Подставляя (2.19) и (2.13) в (2.11), получаем расчетную мощностьтрансформатора:Pрасч P1  P2 3,06Pd . (2.20)2Двухполупериодная схема выпрямления со средней точкойЭта схема представляет собой два однополупериодных выпрямителя,работающих на общую нагрузку Rd и питающихся от находящихся впротивофазе ЭДС (рис.

2.24, а) e2a u e2b.Для создания этих ЭДС в схеме является обязательным наличиетрансформатора T с двумя полуобмотками на вторичной стороне, имеющимисреднюю точку.На рис. 2.24, б, в, г, д представлены временные диаграммы длядвухполупериодной схемы выпрямителя со средней точкой.В случае чисто активной нагрузки и с учетом допущений (п. 2.10.1) длярассматриваемой схемы имеют место следующие основные соотношения:Ud 12 E 2 sin d 0I npcp 2 2E2; Id Ud2E2; inp max ;RdRdId;U oбр max  2 2 E2 ; k n  0,66.2Поскольку мгновенное значение первичного токаочевидно,I1 kфk трчтоI d ; k ф  1,11онпредставляетсобойсинусоиду,- коэффициент формы для синусоиды.Оглавлениеиi1 1(ia 2  ia1 )k тртоследовательно,Мощности трансформатора:P2  2 E 2 I 2  1,74PdP1  E1 I 1  1,23PdPрасч P1  P2 1,48Pd2Однофазная мостовая схема.Схема представляет собой мост из вентилей VD1 - VD4 (рис.

2. 25, а), водну диагональ которого включена нагрузка, а в другую - переменноенапряжение e2. В положительном полупериоде открыты вентили VD1 - VD3, вотрицательном - VD2 — VD4 . Ток в нагрузке протекает в одном и том женаправлении в течение обоих полупериодов, поэтому эта схема, так же как ипредыдущая, относится к двухполупериодным схемам выпрямления.Силовой трансформатор здесь не является принципиально необходимым инужен только для создания требуемой величины напряжения e2 на входевыпрямителя, соответствующего заданной чине выпрямленного напряжения Ud,а также для обеспечения гальванической развязки между тающей сетью инагрузкой выпрямителя.На рис. 2.25, б, в, г, д представлены временные диаграммы для однофазноймостовой схемы выпрямителя.Для этой схемы выпрямителя при условии допущений п.

2.10.1справедливы следующие соотношения:Ud 12 E 2 sin d 0Id 2 2E2 0,9 E 2 (2.25)Ud(2.26)Rdiпр max 2 E2(2.27)RdU обр max  2 E 2 (2.29)k n  0,66(2.30)Оглавлениеi2 i1 2E2sin  (2.31)Rd1i2 (2.32)k трP2  2 E 2 I 2  1,74Pd (2.33)P1  E1 I 1  1,23Pd (2.34)Pрасч P1  P2 1,48Pd (2.35)2Параметрический стабилизатор напряжения.Как уже отмечалось выше, применение стабилитронов связано сособенностью обратной ветви их вольт-амперной характеристики изменяться вбольшом диапазоне обратных токов при незначительном изменении напряженияна участке пробоя.

Это свойство стабилитронов широко используется вустройствах, называемых стабилизаторами напряжения.Таким простейшим устройством является параметрический стабилизаторпостоянного напряжения (рис. 2.26). При увеличении входного напряжения Uвхот нуля пропорционально возрастаетнапряжение на нагрузке Uвых. Когдавходноенапряжениедостигнетнапряжения пробоя стабилитрона, оноткрывается и в его цепи появляетсяток. Дальнейшее увеличение входного напряжения приведёт лишь к увеличениютока стабилитрона, а напряжение на нём, а, следовательно, и напряжение нанагрузке Uвых будут теперь оставаться почти неизменными, а разница междувходным напряжением и выходным будет падать на балластном сопротивленииRб.На рис.

2.27 представлены: вольт-амперная характеристика стабилитрона(VD), вольт- амперная характеристика сопротивления нагрузки (Rн), ихрезультирующая вольт-амперная характеристика (Rн + VD), вольт- ампернаяхарактеристикабалластногосопротивления(Rб)и,наконец, суммарная вольтамперная характеристикавсего устройства.Посколькумаксимальноетоказначениестабилитронаограниченоегодопустимым нагревом науровне 1ст max, то максимальное значение входного напряжения ограниченовеличиной Uвх max. Минимальное значение входного напряжения, очевидно,ограничено напряжением пробоя стабилитрона Uпроб.

Тогда за номинальноезначение входного напряжения Uвхн следует принять середину участка междуUвх max и Uвых min .По вольт-амперной характеристике находим, соответственно, Uвых max иUвых min, а середина между ними соответствует Uвыхн. Очевидно, что приотклонении входного напряжения на Uвх, выходное напряжение изменится назначительно меньшую величину Uвых, т.е. имеет место стабилизациянапряжения. Качество стабилизатора напряжения оценивается коэффициентомстабилизации кст :k ст U вх U вых U выхн U выхнU вх:U вхн U выхнU вхн U вхнU выхОглавлениеk cт  RбRn т.е. коэффициент стабилизации параметрического стабилизаторав основном определяется соотношением сопротивления балластного резистораRg и сопротивления нагрузки RK.БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ.Структура и основные режимы работы.Биполярный транзистор (обычно его называют просто транзистором) - этополупроводниковыйприборсдвумяилиболеевзаимодействующимивыпрямляющими электрическими переходами, предназначенный для усиления игенерирования электрических сигналов.Транзистор (полупроводниковый триод) был создан американскимиучеными Дж.

Бардином, У. Браттейном и У. Шокли в 1948 году. Это событиеимело громадное значение для полупроводниковой электроники. Транзисторымогут работать при значительно меньших напряжениях, чем ламповые триоды, ине являются простыми заменителями последних, а их можно использоватьпомимо усиления и генерирования сигналов переменного тока в качествеключевых элементов. Определение «биполярный» указывает на то, что работатранзистора связана с процессами, в которых принимают участие носителизаряда, как электроны, так и дырки.Структура биполярного транзистора изображена на рис. 3.1. Онпредставляет собой монокристалл полупроводника, в котором созданы триобластисчередующимисятипамиэлектропроводности. На границах этих областейвозникают электронно-дырочные переходы.

Откаждойобластиполупроводникасделанытокоотводы (омические контакты). Среднююобластьтранзистора,расположеннуюмеждуэлектронно-дырочнымипереходами, называют базой (Б). Примыкающие к базе области обычно делаютнеодинаковыми. Одну из областей делают так, чтобы из неё наиболееэффективно проходила инжекция носителей заряда в базу, а другую - так, чтобыр-п-переход между базой и этой областью наилучшим образом собиралОглавлениеинжектированные в базу носители заряда, то есть осуществлял экстракциюносителей заряда из базы.Область транзистора, основным назначением которой является инжекцияносителей заряда в базу, называют эмиттером (Э), а р-п-переход между базой иэмиттером - эмиттерным (ЭП).

Характеристики

Список файлов книги