От изменения теплового тока: чем меньше тепловой ток, тем больше прямое напряжение
Частотные и импульсные свойства p-n-перехода
Переход металл-полупроводник
Параметры выпрямителей с любым характером нагрузки
Г-образный индуктивно-емкостный LC-фильтр
БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ
Физическая и математическая модели транзистора
Система h-параметров (смешанные или гибридные параметры)
Рекомендации по выбору транзисторов при использовании
Усилители напряжения звуковых и средних частот
Расчет элементов смещения и температурной стабилизации
Определение протяженности рабочего участка
Параметры усиления
УНИПОЛЯРНЫЕ (ПОЛЕВЫЕ) ТРАНЗИСТОРЫ
Вольт-амперные характеристики полевых транзисторов
Стоковые характеристики и параметры МОП-транзисторов
Инженерные модели полевых транзисторов
Схемы включения полевых транзисторов в рабочем режиме
Параметры транзисторного ключа
Навигация
Параметры выпрямителей с любым характером нагрузки
Теория
128780
знаков
35
таблиц
0
изображений
1.5.2. Параметры выпрямителей с любым характером нагрузки
Характер нагрузки на выходе выпрямителя определяется или самой нагрузкой, или первым элементом фильтра (фильтр может быть любой сложности).
7. Коэффициент пульсаций Кп (характеризует степень приближения кривой выпрямленного напряжения к прямой линии).
Параметры выпрямительных устройств:
1. Действующее значение напряжения на вторичной обмотке трансформатора U2.
2. Амплитудное значение напряжения на вторичной обмотке трансформатора U2мах.
3. Среднее значение выпрямленного напряжения на нагрузке U0.
4. Среднее значение выпрямленного тока в нагрузке I0.
5. Действующее значение напряжения пульсаций на нагрузке Uп.
6. Максимальные изменения напряжения на нагрузке DUвых.
7. Коэффициент пульсаций Кп (характеризует степень приближения кривой выпрямленного напряжения к прямой линии).
8. Коэффициент сглаживания Кс (это параметр фильтра).
9. Коэффициент полезного действия выпрямителя h.
10. Амплитудное значение тока через диод.
11. Обратное напряжение на диоде - наибольшая разность потенциалов, приложенная к диоду в тот момент времени, когда он не пропускает тока.
Во всех схемах выпрямителей активный характер нагрузки, то есть
сглаживающие фильтры отсутствуют.
1.5.4. Выпрямительные устройства
с простым емкостным фильтром на выходе
1.5.4.1. Анализ работы схемы и основные соотношения в ней
Назначение конденсатора на выходе выпрямителя - сглаживать пульсацию в выпрямленном напряжении. При подключении конденсатора фильтра характер нагрузки становится емкостным.
Наличие конденсатора в схеме выпрямителя (рис.1.12, а) существенно меняет режим работы полупроводниковых диодов: напряжение на конденсаторе (рис. 1.12, б) в определенный момент времени делает потенциал катода диода больше потенциала анода и диоды запираются (моменты времени t2 и t4). С момента времени с t2 по t3 диоды заперты и находятся под обратным напряжением, а с t1 по t2 и с t3 по t4 диоды открыты. При наличии
С-фильтра диод переходит в режим прерывистого тока, следовательно, режим диода в прямом направлении становится более напряженным, особенно в момент включения, когда конденсатор еще не заряжен: за короткий промежуток времени (с t3 по t4) ток через диод должен успеть достичь максимального значения и уменьшиться до нуля.
Емкость конденсатора фильтра выбирается из условия, чтобы ее сопротивление по переменной составляющей тока было значительно меньше сопротивления нагрузки (хотя бы в 5–10 раз).
Заряд, который получает конденсатор за время t1 - t2, t3 - t4,
|
Рис. 1.12. ДВП с простым С-фильторм: а - схема ДПВ, б - временная диаграмма напряжения на нагрузке Uн = f(t)
Заряд, который получает конденсатор за время t1 - t2, t3 - t4,
Заряд, который конденсатор теряет за время t2 - t3, t4...,
Отрезок времени, на котором происходит разряд конденсатора, оказывается близким к половине периода входного напряжения выпрямителя.
По условию стационарности процесса заряда и разряда (= )
=
откуда
(1.19)
где tр = RнС - постоянная времени разряда конденсатора фильтра.
Постоянная составляющая выходного напряжения легко может быть определена из временной диаграммы выходного напряжения (рис. 1.12, б)
Окончательно среднее значение выпрямленного напряжения
(1.20)
В рассматриваемой схеме действующее значение выходного
напряжения
(1.21)
Из выражения (1.17) определяется действующее значение напряжения пульсаций на выходе простого емкостного фильтра
(1.22)
Подставив (1.20) и (1.22) в формулу (1.11) получим выражение для коэффициента пульсаций на выходе фильтра
(1.23)
1.5.6. Выпрямительные устройства, работающие на фильтры,
содержащие индуктивность
Анализ работы выпрямителя с фильтрами на выходе будет ориентирован на мостовую схему выпрямителя (схему Греца).
1.5.6.1. Простой сглаживающий L-фильтр
Сглаживающий фильтр с индуктивностью может быть простым, то есть состоящим только из индуктивности (рис. 1.13). Его фильтрующие свойства основываются на способности индуктивности препятствовать любому изменению тока, проходящего через нее. При возрастании тока в индуктивности происходит накопление магнитной энергии, а когда ток уменьшается, энергия, накопленная в индуктивности, поддерживает этот ток, так как ЭДС на дросселе меняет свой знак. Простые индуктивные фильтры рекомендуется использовать только в двухполупериодных и многофазных схемах выпрямителей, так как в них, в отличие от однополупериодных выпрямителей, не возникает таких резких изменений токов, а следовательно, не образуется таких больших ЭДС самоиндукции.
При анализе фильтра в таком источнике питания рассматривается делитель из L и Rн, на который подается напряжение с выхода мостовой схемы выпрямителя. Общее сопротивление делителя
(1.24)
где - сопротивление нагрузки, Ом.
Рис. 1.13. Простой индуктивный фильтр
Напряжение на входе фильтра можно представить с помощью ряда
Фурье:
где - среднее значение выпрямленного напряжения (постоянная составляющая напряжения на входе фильтра Uо); - первая гармоника в выпрямленном напряжении, имеющая частоту, равную удвоенной частоте
сети.
Это напряжение содержит постоянную и ряд гармонических составляющих, но, в отличие от однополупериодного выпрямителя, здесь первой гармоникой будет гармоника с удвоенной частотой сети. В рассматриваемой схеме всеми гармониками после первой можно пренебречь, так как амплитуда второй гармоники составляет всего 20 % от первой, а амплитуда третьей - 8,6 %. Следовательно, можно принять, что на входе
фильтра действует напряжение, которое содержит лишь две составляющие:
Амплитуда переменного напряжения на входе простого индуктивного
фильтра
. (1.25)
Амплитуда переменного напряжения на нагрузке (на выходе простого индуктивного фильтра) определяется по закону Ома
(1.26)
Действующее значение напряжения пульсаций на нагрузке (на выходе простого индуктивного фильтра)
(1.26а)
Коэффициент сглаживания простого индуктивного фильтра
(1.27)
Среднее значение выпрямленного напряжения (потерями постоянного напряжения на сопротивлении дросселя можно пренебречь)
(1.28)
Среднее значение выпрямленного напряжения получилось гораздо меньше, чем при емкостном фильтре, и чтобы получить при этом необходимое напряжение на нагрузке, приходится увеличивать напряжение на вторичной обмотке трансформатора, что приведет к увеличению обратного напряжения на диодах и к увеличению габаритов блока питания в целом, поэтому выходное напряжение рекомендуется увеличивать введением в индуктивный фильтр конденсатора. Такой фильтр называют Г-образным индуктивно-емкостным LC-фильтром.
Похожие работы
кую и дидактическую функции с учетом ситуации в российской социологии. Направления фундаментального уровня различаются и систематизируются в концепции преподавания социологической теории на основе их существенной связи с различными решениями важнейших философских, теоретико-познавательных и мировоззренческих проблем, сформулированных в истории европейской социальной мысли относительно природы ...
... смешанными стратегиями игроков 1 и 2 называются такие наборы хо, уо соответственно, которые удовлетворяют равенству Е (А, х, y) = Е (А, х, y) = Е (А, хо, уо). Величина Е (А, хо ,уо) называется при этом ценой игры и обозначается через u. Имеется и другое определение оптимальных смешанных стратегий: хо, уо называются оптимальными смешанными стратегиями соответственно игроков 1 и 2, если они ...
... Доказать: По определению второй смешанной производной. Найдем по двумерной плотности одномерные плотности случайных величин X и Y. Т.к. полученное равенство верно для всех х, то подинтегральные выражение аналогично В математической теории вероятности вводится как базовая формула (1) ибо предлагается, что плотность вероятности как аналитическая функция может не существовать. Но т.к. в нашем ...
... была построена теория вложения функциональных пространств, которые в настоящее время носят название пространств Соболева. А.Н. Тихоновым была построена теория некорректных задач. Выдающийся вклад в современную теорию дифференциальных уравнений внесли российские математики Н.Н. Боголюбов, А.Н. Колмогоров, И.Г. Петровский, Л.С. Понтрягин, С.Л. Соболев, А.Н. Тихонов и другие. Влияние на развитие ...
0 комментариев