ВыпрямителиПитание радиоаппаратуры от электросетей переменного тока – наиболее экономичный, удобный и надежный способ электропитания. Но для питания для питания цепей требуется постоянный ток, для этого переменный ток электросети преобразуют в пульсирующий (ток постоянного напряжения, периодически изменяющийся по величине), уменьшая затем пульсации до столь малой величины, что он не создает заметных помех (фона) в громкоговорителе, телефоне, на экране и т. п. Преобразование переменного тока в пульсирующий называется выпрямлением, а сами преобразователи–выпрямителями. Процесс уменьшения пульсаций называется сглаживанием пульсаций и осуществляется сглаживающими фильтрами. Выпрямителем часто называют весь комплекс, в который входят как собственно выпрямитель, так и сглаживающий фильтр. Необходимыми частями выпрямителей являются электрические вентили – приборы, хорошо пропускающие ток в одном направлении и не пропускающие его (или плохо пропускающие) – в другом. В настоящее время используются полупроводниковые выпрямители, где в качестве вентилей применены германиевые или кремниевые диоды. Для питания радиоприемников, телевизоров и усилителей низкой частоты, применяют выпрямители нескольких типов: · Однополупериодный выпрямитель. Используется там, где требуется ток не более нескольких десятков миллиампер. · Двухполупериодный выпрямитель. Используется для получения выпрямленного тока более 10 миллиампер. · Мостовой выпрямитель. Является также двухполупериодным, применяется там, где нужно получить еще большую мощность. · Выпрямитель с удвоением напряжения. Выгоден тем, что с его помощью можно получать выпрямленные напряжения, значения которых существенно больше действующего значения переменного напряжения на вторичной обмотке трансформатора питания. Выпрямитель с удвоением напряжения. Выпрямитель состоит из двух диодов, которые работают поочередно; во время полупериодов питающего напряжения одного знака импульсами прямого тока через диод VD 1 заряжается конденсатор С1 (Рис.1), а во время полупериодов обратного знака через диод VD 2 заряжается конденсатор С2. Так как эти конденсаторы по отношению к нагрузке выпрямителя соединены между собой последовательно, на ней получается удвоенное напряжение. Расчет 1. Диоды. Выбор типа диодов производят исходя из следующих соображений: обратное напряжение на каждом из диодов не должно превышать максимально допустимого значения даже при наибольшем значении напряжения питающей электросети и при наибольшем выпрямленном напряжении, которое получается при отключении нагрузки от выпрямителя. В нашем случае это условие выполняется, когда U обр. и макс ³ 1,7 U 0 U 0 = U H =24 В U обр. и макс ³ 40,8 B В месте с тем диоды должны удовлетворять условию: I вп. ср. макс ³ 1,6 I 0 , где I вп. ср. макс – это средний за период ток через диод, при котором обеспечивается его надежная, длительная работа. Рассчитаем значение мощности тока на входе сглаживающего фильтра Р о : Р о = U o I o =24 0,24=5,76 Вт 2. Параметры трансформатора. Найдем приведенное сопротивление трансформатора r т , поформуле: r т =К 1 R 0 , где R 0 – сопротивление нагрузки, К 1 – коэффициент из номограммы на Рис.2
|
I 0 – ток через нагрузку: U 0 =24 B R 0 =100 Om Полученные параметры диодов Средний за период ток через диод: I вп. ср. макс ³ 0,383 A ; Обратное напряжение на диоде: U обр. и макс ³ 40,8 B . 
Рассчитаем прямое сопротивление диода в омах по формуле: , где U – падение напряжения на диоде, равное 0,15 В для выпрямителей выполненных с использованием в них германиевых диодов, и 0,25 В при использовании кремниевых диодов. В нашем случае используются кремниевые диоды, значит U =0,25 B . Получаем r д » 0,25/0,24 » 1,04 Ом.