Материал: Физические основы электроники

Рис. 2.24. Однофазный двухполупериодный выпрямитель со средней точкой

то очевидно, что он представляет собой синусоиду, и, следовательно,

I1 kф Id , где kф 1,11 – коэффициент формы для синусоиды.

kтр

Мощности трансформатора:

2.10.3. Однофазная мостовая схема

Схема представляет собой мост из вентилей VD1 VD4 (рис. 2.25, а), в одну диагональ которого включена нагрузка, а в другую – переменное напряжение e2 . В положительном полупериоде открыты вентили

VD1 VD3 , в отрицательном – VD2 VD4. Ток в нагрузке протекает в одном и том же направлении в течение обоих полупериодов, поэтому

76

эта схема так же, как и предыдущая, относится к двухполупериодным схемам выпрямления.

Силовой трансформатор здесь не является принципиально необходимым и нужен только для создания требуемой величины напряжения e2 на входе выпрямителя, соответствующего заданной величине

выпрямленного напряжения U d , а также для обеспечения гальваниче-

ской развязки между питающей сетью и нагрузкой выпрямителя.

На рис. 2.25, б, в, г, д представлены временные диаграммы для однофазной мостовой схемы выпрямителя.

Рис. 2.25. Однофазный мостовой выпрямитель

Для этой схемы выпрямителя при условии допущений п. 2.10.1 справедливы следующие соотношения:

77

Аналогичным образом строятся более сложные схемы многофазных выпрямителей.

2.10.4. Параметрический стабилизатор напряжения

Как уже отмечалось выше, применение стабилитронов связано с особенностью обратной ветви их вольт-амперной характеристики изменяться в большом диапазоне обратных токов при незначительном изменении напряжения на участке пробоя. Это свойство стабилитронов широко используется в устройствах, называемых стабилизаторами напряжения.

Таким простейшим устройством является параметрический стабилизатор постоянного напряжения (рис. 2.26).

Рис. 2.26. Параметрический стабилизатор напряжения

При увеличении входного напряжения U вх от нуля пропорционально возрастает напряжение на нагрузке U вых . Когда входное напряжение

достигнет напряжения пробоя стабилитрона, он открывается и в его цепи появляется ток Iст . Дальнейшее увеличение входного напряжения при-

ведет лишь к увеличению тока стабилитрона, а напряжение на нем, а следовательно и напряжение на нагрузке U вых будут теперь оставаться

78

Очевидно, что при отклонении входного напряжения на Uвх , выходное напряжение изменится на значительно меньшую величину Uвых ,

79

т. е. имеет место стабилизация напряжения. Качество стабилизатора напряжения оценивается коэффициентом стабилизации kст :

Можно показать, что kст λ Rб , т. е. коэффициент стабилизации па-

Rн

раметрического стабилизатора в основном определяется соотношением сопротивления балластного резистора Rб и сопротивления нагрузки Rн .

Контрольные вопросы и задания

1.Что называется полупроводниковым диодом?

2.Какая область полупроводникового диода называется эмиттером?

3.Какая область полупроводникового диода называется базой?

4.Напишите уравнение вольт-амперной характеристики полупроводникового диода.

5.Как влияет повышение температуры на прямую ветвь вольтамперной характеристики полупроводникового диода?

6.Перечислите и объясните отличия в свойствах и параметрах кремниевых и германиевых выпрямительных диодов.

7.Какие процессы происходят в базе диода в импульсном режиме работы?

8.Что такое стабилитрон?

9.Что такое туннельный диод?

10.Что такое обращенный диод?

11.Почему в варикапах используется только барьерная емкость и не используется диффузионная емкость?

12.Что такое выпрямитель?

13.Поясните принцип действия однофазного однополупериодного выпрямителя.

14.Поясните принцип действия однофазного двухполупериодного выпрямителя со средней точкой.

15.Поясните принцип действия однофазного мостового выпрямителя.

16.Что такое стабилизатор напряжения?

80