2. Surse secundare de energie.
Circuite de bază, parametri și caracteristici

2.1. Diagrama bloc VIEPa

Dispozitivele redresoare transformă tensiunea alternativă a rețelei de alimentare în tensiune continuă la sarcină. Ele sunt utilizate ca surse secundare de energie (SPPS), a căror diagramă bloc este prezentată în Fig. 2.1.

Orez. 2.1. Schema bloc VIEP

Transformator de putere Tr reduce tensiunea rețelei de curent alternativ U 1 frecvenţă f=50 Hz la valoarea cerută U 2. În plus, transformatorul efectuează izolare galvanică rețeaua de alimentare și sarcina VEP. Redresor ÎN convertește tensiunea AC U 2în tensiune pulsatorie redresată de aceeași polaritate Ud. Filtru anti-aliasing F reduce ondulația de tensiune redresată Ud. Stabilizator Sf menține tensiunea de ieșire constantă Ieși când tensiunea rețelei fluctuează U 1 sau modificarea încărcăturii VIEP.

2.2.Circuite de redresare de bază

Sursele de alimentare cu putere redusă (până la câteva sute de wați) folosesc de obicei redresoare alimentate de la tensiunea de rețea monofazată. În redresoarele monofazate se folosesc trei circuite principale pentru conectarea diodelor: un circuit monofazat cu semiundă cu o diodă, circuite monofazate cu undă completă: un circuit de punct mediu (circuit zero) cu două diode și un circuit în punte cu patru diode.

În surse de alimentare DC putere medie (până la 1000 W) și mai mare (peste 1000 W), dispozitive redresoare alimentate de tensiune trifazată. Un redresor trifazat poate fi realizat de NPO folosind un circuit cu jumătate de undă cu trei diode sau un circuit cu undă completă cu șase diode, care se numește punte trifazată sau circuit Larionov.

2.3. Circuite de redresare monofazată

2.3.1.Circuit de redresare pe jumătate de undă

Circuitul de redresare monofazat semiundă (Fig. 2.2) este cel mai simplu. Dioda semiconductoare VD1, având conductivitate unidirecțională, este conectat în serie cu sarcina Rd.

Orez. 2.2. Circuit de redresare pe jumătate de undă

Diagramele de timp (Fig. 2.3) ale tensiunilor și curenților redresorului arată că într-un astfel de circuit curentul eu d curge prin sarcină numai în timpul semiciclului pozitiv al tensiunii tu 2, provenind din înfăşurarea secundară a transformatorului (Fig. 2.3 a, b). Ca urmare, sub sarcină Rd apare tensiunea pulsatorie u d polaritate pozitivă (Fig. 2.3 c). În semiciclul negativ al tensiunii tu 2 diodă VD1 se închide, curent i d =0 iar dioda este expusă la tensiune inversă tu 2, a cărui valoare maximă este egală cu amplitudinea U 2 m, adică tensiunea pe diodă (Fig. 2.3 d).

Tensiune de ondulare rectificată pe sarcină u d descrise printr-o expresie în intervale etc. și poate fi reprezentat prin suma componentelor constante și variabile

Componenta variabilă nesinusoidală poate fi reprezentată printr-o serie de armonici, adică o serie de componente sinusoidale cu frecvență crescândă și amplitudine descrescătoare cu numărul de serie. Apoi tensiunea pulsatorie poate fi reprezentată ca o serie Fourier armonică

Orez. 2.3. Diagrame de sincronizare semi-undă

care pentru un circuit de redresare cu jumătate de undă se va scrie ca expresie:

Folosind seria Fourier, se determină principalii parametri ai circuitului de redresare.

Componenta DC este calculată ca valoarea medie a tensiunii redresate la sarcină atunci când redresorul funcționează în modul fără sarcină pe perioada tensiunii rețelei

Valoarea medie a curentului de ondulare în sarcină este determinată de expresia: .

Componenta alternanta a tensiunii redresate se caracterizeaza prin valoarea sa maxima (armonica fundamentala): , unde – amplitudinea armonicii fundamentale.

Eficiența redresorului este determinată de valoarea coeficientului de ondulare, care este determinată de raportul dintre amplitudinea armonicii fundamentale U m și valoarea medie a tensiunii redresate.

În acest caz, frecvența de ondulare a armonicii fundamentale coincide cu frecvența de ondulare a tensiunii redresate și este egală cu frecvența tensiunii rețelei:

Avantajul unui circuit cu jumătate de undă este simplitatea acestuia. Dezavantaje: dimensiuni mari ale transformatorului, factor de ondulare mare, frecventa joasa armonică fundamentală. Prin urmare, un astfel de circuit de redresare își găsește o utilizare limitată, în principal pentru alimentarea circuitelor de putere mică și de înaltă tensiune, de exemplu: tuburi catodice.

2.3.2.Circuit cu undă completă cu punct de mijloc

Un circuit monofazat cu undă plină cu un punct de mijloc (Fig. 2.4) este conexiune paralelă două redresoare cu jumătate de undă, ale căror diode funcționează la o sarcină comună.

Orez. 2.4. Circuit cu undă completă cu punct de mijloc

Când se aplică tensiune tu 1 tensiuni apar pe înfășurarea primară a transformatorului pe fiecare jumătate a înfășurării secundare u 21, u 22(Fig. 2.5 a). Înfășurări secundare W 21Şi W 22 incluse în mod consecvent și corespunzător. Diodele circuitului conduc alternativ curentul, fiecare în timpul unui semiciclu (Fig. 2.5 b, c). În prima jumătate a perioadei la diodă VD1 se aplică o tensiune pozitivă de jumătate de undă u 21, în circuitul de înfăşurare a diodei W 21 curentul curge eu 21(vezi Fig. 2.5 b). Dioda VD2 este închis în acest moment, deoarece este conectat la acesta printr-o diodă deschisă în acest moment VD1 tensiune inversă este aplicată ambelor înfășurări ale transformatorului (Fig. 2.5 f). În următoarea jumătate de perioadă dioda se va deschide VD2, si curent eu 22 dioda - circuitul de înfăşurare va curge W 22. (vezi Fig. 2.5 c). Astfel, prin rezistența la sarcină Rd curenții trec alternativ în aceeași direcție eu 21Şi eu 22. Ca urmare, sub sarcină Rd se formează semi-unde de curent eu d si tensiune u d de același semn (Fig. 2.5 d, e).

Tensiunea redresată de acest circuit, ca și tensiunea unui circuit cu jumătate de undă, este pulsatorie, adică poate fi extinsă într-o serie Fourier armonică.

Unde este valoarea medie a tensiunii redresate pe sarcină. Când redresorul funcționează în modul inactiv, acesta este determinat de expresia:

Orez. 2.5. Diagrame de sincronizare pentru un circuit de punct de mijloc

Prin urmare, valoarea efectivă a tensiunii în înfășurarea secundară a transformatorului:

Valoarea curentă rectificată eu d este determinată de expresia:

Amplitudinea curentului în înfășurarea secundară a transformatorului și valoarea efectivă .

Într-un circuit cu undă completă, amplitudinea componentei armonice principale a scăzut la o valoare de , și, prin urmare, a scăzut și coeficientul de ondulare:

.

Din diagramele de timp (vezi Fig. 2.5 a, d) este clar că tensiunea la sarcină atinge valoarea maximă U 2 m de două ori în timpul perioadei de tensiune redresată. Prin urmare, frecvența de ondulare a tensiunii de sarcină Ud egală cu dublul frecvenței tensiunii de rețea:

Într-un circuit de redresare la mijloc, curenții din înfășurările secundare curg alternativ (în înfășurare W 21 de la capăt la început și în înfășurare W 22 de la început până la sfârșit), prin urmare miezul transformatorului nu este polarizat și un curent pur sinusoidal acționează în înfășurarea primară, ceea ce duce la o scădere a puterii tipice și utilizare mai bună transformator. Comparativ cu un circuit de redresare cu jumătate de undă, valoarea tensiunii redresate s-a dublat Ud si curent eu d, coeficientul de pulsație a scăzut.

Dezavantaje ale circuitului: necesitatea ieșirii punctului de mijloc al înfășurării secundare, necesitatea de a echilibra înfășurările secundare pentru a asigura egalitatea, o tensiune inversă mare pe diode, o creștere a dimensiunilor transformatorului.

2.3.3.Circuit de punte cu val întreg

În circuitul luat în considerare (Fig. 2.6), redresorul este format din patru diode semiconductoare asamblate după un circuit în punte, în una dintre diagonalele cărora ab tensiunea înfășurării secundare a transformatorului este conectată, iar la celălalt CD- rezistenta la sarcina Rd. Polul pozitiv al sarcinii este punctul comun de conectare al catozilor diodelor (punctul d), negativ – punctul de conectare al anozilor (punctul Cu).

Orez. 2.6. Circuit de punte cu val întreg

Funcționarea circuitului este prezentată în Fig. 2.7, care arată formele curenților și tensiunilor pentru un circuit de punte idealizat în diferitele sale secțiuni. Tensiunea și curentul înfășurării secundare a transformatorului se modifică în timp conform legii armonice (Fig. 2.7a)

;

În timpul semiciclului pozitiv al tensiunii de alimentare potenţial punctual O este pozitiv, iar punctele b– negativ. Diode VD1Şi VD3 va fi pornit în direcția înainte și pulsul curent eu 13 va trece de la borna pozitivă a înfășurării secundare prin diodă VD1,încărca Rdși printr-o diodă deschisă VD3 la borna negativă a înfășurării secundare a transformatorului (Fig. 2.6). Forma acestui curent va urma forma curentului eu 2înfăşurarea secundară a transformatorului (Fig. 2.7b). Trecând prin încărcătură Rd, puls de curent eu 13 eliberează tensiunea pe ea u d(Fig. 2.7e), care, fără a ține cont de pierderile de tensiune pe diode, repetă forma semiundei de tensiune pozitivă, adică are o amplitudine de ondulare în timpul primului semiciclu, diodele VD2Şi VD4 blocate deoarece sunt pornite în sens opus. Aceste diode sunt expuse la o tensiune inversă negativă, a cărei valoare maximă este (Fig. 2.7f).

Când polaritatea tensiunii se modifică pe înfășurarea secundară a transformatorului, anodul diodei VD2 se conectează la „+” și la catodul diodei VD4 la tensiunea „–” (vezi Fig. 2.6). Acum, în a doua jumătate de ciclu sub influenţa tensiunii continue va

Orez. 2.7. Diagrame de sincronizare a podului

sunt diode VD2Şi VD4, și diode VD1Şi VD3încuiat tensiune inversă (vezi Fig. 2.7g).

În circuitul înfășurării secundare a transformatorului, diode deschise VD2Şi VD4și încărcături Rd va trece un impuls de curent eu 24(vezi Fig. 2.7c) de aceeași formă ca un impuls de curent eu 13, izolând un impuls de tensiune pe sarcină, a cărui mărime și polaritate sunt aceleași ca în primul semiciclu (Fig. 2.7d).

Astfel, în timpul perioadei de tensiune convertită în circuitul de sarcină Rd trec două impulsuri de curent fără a-și schimba direcția și a crea un curent de sarcină (vezi Fig. 2.7d), sub influența căreia se eliberează o tensiune pulsatorie pe sarcină (vezi Fig. 2.7e), de același tip ca și pentru un circuit cu un punct mediu Tensiunea redresată conține o componentă constantă și an serie infinită de componente armonice și poate fi scrisă ca o serie Fourier armonică:

Componenta DC este calculată ca valoarea medie a tensiunii redresate pe sarcină atunci când redresorul funcționează în modul fără sarcină:

La calcularea curentului redresat eu d prin sarcină, ar trebui să se țină cont de faptul că atunci când curentul trece printr-o diodă deschisă, tensiunea scade pe ea, a cărei valoare este indicată în cărțile de referință, prin urmare, curentul din sarcină este determinat de expresia:

Valoarea efectivă a curentului înfășurării secundare este legată de curentul de sarcină prin relația: Componenta armonică fundamentală a tensiunii redresate este determinată de expresia:

prin urmare, frecvența de ondulare este egală cu de două ori frecvența convertită tensiunea de rețea:

Amplitudinea componentei armonice fundamentale a scăzut în comparație cu circuitul cu semi-undă și, prin urmare, factorul de ondulare a scăzut și el:

.

Pentru a preveni deteriorarea diodelor atunci când funcționează în circuitele de redresare, este necesar să se țină cont de valorile maxime ale tensiunii și curentului în înfășurarea secundară a transformatorului atunci când alegeți diode. Tensiunea inversă maximă pe diodă este egală cu tensiunea de la capetele înfășurării secundare. Prin urmare, pentru circuite cu un punct de mijloc , iar pentru un circuit cu jumătate de undă și pod - . În circuitele de redresare cu undă completă, impulsul de curent trece prin diodă numai în timpul unei jumătăți de ciclu, astfel încât valoarea medie a curentului care trece prin diodă este jumătate din curentul redresat: într-un circuit cu jumătate de undă, același curent trece prin dioda si sarcina:

Circuitul punte este circuitul de bază pentru redresoarele monofazate. Poate fi folosit fără transformator, adică conectat direct la circuit AC, dacă tensiunea rețelei furnizează valoarea necesară a tensiunii redresate. Când lucrați cu un transformator, impulsurile de curent eu 13Şi eu 24în înfășurarea secundară a transformatorului sunt îndreptate unul către celălalt, astfel încât componentele lor constante sunt compensate, iar transformatorul funcționează într-un mod fără magnetizare constantă. În comparație cu circuitul punctului de mijloc, circuitul puntea are dimensiuni mai mici ale transformatorului, deoarece doar o înfășurare este plasată pe partea secundară.

2.4.Filtre anti-aliasing

Tensiunea la ieșirea oricărui bloc de diode este mereu pulsatorie, conținând, pe lângă tensiunea constantă, un număr de componente sinusoidale de diferite frecvențe. În cele mai multe cazuri, mâncare dispozitive electronice tensiunea pulsatorie este complet inacceptabilă. Cerințele pentru valoarea admisă a coeficientului de ondulare depind de scopul și modul de funcționare al dispozitivului. De exemplu, pentru etapele de amplificare de intrare factorul de ondulare poate fi în interval . Pentru a alimenta dispozitivele, aceste ondulații trebuie reduse la un nivel minim la care să nu afecteze în mod semnificativ funcționarea dispozitivelor electrice.

În acest scop se folosesc filtre de netezire, care trec la ieșire doar componenta directă a tensiunii redresate și atenuează cât mai mult posibil componentele alternative ale acesteia. Elementele principale ale filtrelor sunt inductanța (conectată în serie cu sarcina) și un condensator (conectat în paralel cu sarcina). Efectul de netezire al acestor elemente se datorează faptului că inductanța reprezintă o rezistență mare () pentru curenți frecventa inaltași mic pentru curenții de joasă frecvență, iar condensatorul are rezistență mare (pentru curenți de joasă frecvență și rezistență scăzută pentru curenți de înaltă frecvență.

Eficacitatea netezirii ondulației este evaluată de coeficientul de netezire, care este raportul dintre coeficientul de ondulare la intrarea și la ieșirea filtrului

Coeficientul de netezire arată de câte ori filtrul reduce ondulația tensiunii redresate.

În funcție de metoda de conectare a condensatorului și inductanței, se disting următoarele tipuri filtre: capacitive (Fig. 2.8 a), inductive (Fig. 2.8 b), în formă de L (Fig. 2.8 c), în formă de L (Fig. 2.8 d).

Orez. 2.8. Scheme electrice filtre anti-aliasing

În fig. Figura 2.9 prezintă oscilogramele tensiunilor de ieșire ale unui redresor cu undă completă atunci când funcționează fără filtru (Fig. 2.9 a), când filtrele capacitive (Fig. 2.9 b) și inductive (Fig. 2.9 c) sunt pornite.

Orez. 2.9. Diagrame de timp în timpul funcționării: a) fără filtru;
b) cu filtru capacitiv; c) cu filtru inductiv

Când se utilizează un filtru capacitiv, netezirea ondulației tensiunii și curentului redresat are loc datorită încărcării periodice a condensatorului și a descărcării sale ulterioare în rezistența de sarcină. Condensatorul este încărcat de curent eu d care curge prin diodă pentru o perioadă scurtă de timp, când valoarea instantanee a tensiunii pulsatorii la ieșirea redresorului (Fig. 2.9 a) este mai mare decât tensiunea pe sarcină (și la condensator). Constanta de timp pentru încărcarea unui condensator este determinată de capacitatea condensatorului de filtru și de o rezistență mică egală cu suma rezistenței directe a diodelor deschise și a rezistenței active a transformatorului redusă la înfășurarea secundară. Când tensiunea devine mai mică decât tensiunea de pe condensator, diodele se închid și condensatorul este descărcat prin rezistența de sarcină (Fig. 2.9 b). Cu o capacitate mare a condensatorului și rezistență la sarcină, constanta de timp pentru descărcarea condensatorului este semnificativ mai mare decât constanta de timp pentru încărcarea acestuia. În acest caz, descărcarea condensatorului se desfășoară în timp aproape conform unei legi liniare, iar tensiunea de ieșire (Fig. 2.9 b) nu scade la zero, ci pulsează în anumite limite. creşterea valorii medii a tensiunii redresate, care poate atinge o valoare maximă cu o capacitate mare a condensatorului.

Pentru munca eficienta filtru de netezire, reactanța capacitivă la frecvența armonică fundamentală trebuie să fie cu cel puțin un ordin de mărime mai mică decât rezistența de sarcină:

Rezultă că utilizarea unui filtru capacitiv este mai eficientă cu o sarcină de înaltă rezistență cu valori scăzute ale curentului redresat, deoarece aceasta crește eficiența de netezire.

Când un filtru inductiv este conectat în serie cu sarcina (Fig. 2.8 b), un câmp magnetic variabil excitat de un curent pulsatoriu induce o forță electromotoare de autoinducție. În conformitate cu principiul Lenz, forța electromotoare este direcționată astfel încât să netezească ondulațiile de curent din circuit și, prin urmare, ondulațiile de tensiune de sarcină (Fig. 2.9 c). Eficiența de netezire crește la valori mai mari ale curentului redresat.

Valoarea inductanței filtrului este aleasă astfel încât reactanța inductivă să fie semnificativ mai mare decât rezistența de sarcină.

O reducere mai mare a ondulației de tensiune redresată este asigurată de filtrele mixte care utilizează condensatoare și inductori, de exemplu, filtre de netezire în formă de L (Fig. 2.8 c, d). Cu toate acestea, atunci când se utilizează aceste filtre, mărimea componentei constante a tensiunii redresate la sarcină este redusă din cauza unei scăderi a unei părți a tensiunii pe rezistențele active ale înfășurării inductorului sau.

2.5.Caracteristicile externe ale dispozitivului redresor

Caracteristica externă determină limitele de modificare a curentului de sarcină, la care tensiunea redresată la sarcină nu scade sub valoarea admisă atunci când rezistența de sarcină se modifică. Caracteristica externă este descrisă de ecuația:

unde este valoarea medie a tensiunii redresate în modul fără sarcină al redresorului, este componenta activă a rezistenței înfășurărilor transformatorului, este căderea de tensiune pe diodele unui braț al redresorului. Pentru un circuit cu un punct mediu, pentru o punte – , este căderea de tensiune pe dioda deschisă.

Caracteristica externă 1 (Fig. 2.10) corespunde unui redresor fără filtru, caracteristica 2 corespunde unui redresor cu filtru capacitiv, iar când în circuit este inclus un filtru LC în formă de L, se obține caracteristica 3 pentru tensiunea de circuit deschis un circuit cu undă completă fără filtru și când este inclus un filtru capacitiv pentru Numărul de încărcare a condensatorului poate crește la valoarea maximă.

Orez. 2.10. Caracteristicile externe ale dispozitivului redresor

Scăderea tensiunii de ieșire odată cu creșterea curentului de sarcină se explică prin scăderea de tensiune pe elementele circuitului: rezistență și diode. Când un filtru capacitiv este pornit, are loc o scădere suplimentară a tensiunii de ieșire datorită unei descărcări mai rapide a condensatorului într-o rezistență de sarcină mai mică. Când filtrul LC în formă de L este pornit, o scădere suplimentară a tensiunii la sarcină este cauzată de o cădere de tensiune pe filtrul inductiv conectat în serie.

2.6. Circuite de redresare trifazate

2.6.1. Circuit trifazat de redresare a punctului de mijloc

Un circuit de redresare trifazat cu un punct de mijloc (Fig. 2.11) se mai numește și trifazat circuit cu un singur capăt, deoarece doar una dintre semi-unde este rectificată Tensiune AC fiecare fază. Circuitul de redresare trifazat include un transformator, ale cărui înfășurări primare pot fi conectate în stea sau triunghi, iar înfășurările secundare pot fi conectate doar într-o stea. se termină o, b, cînfășurările secundare ale transformatorului sunt conectate la anozii a trei diode VD 1, VD 2, VD 3. Catozii diodelor sunt conectați împreună și servesc ca pol pozitiv pentru circuitul de sarcină, iar borna de mijloc a transformatorului servește ca pol negativ.

Orez. 2.11. Circuit de redresare

Funcționarea redresorului pentru o sarcină activă.

Inițial, să presupunem că sarcina circuitului de redresare este activă, adică. Xd= 0. Pentru simplitate, vom considera diodele și transformatorul ideale, i.e. Rezistența diodei în direcția înainte este zero, iar în direcția inversă este infinit de mare, rezistența activă și inductanța de scurgere X aînfășurările transformatorului și inductanța rețelei de alimentare sunt luate egale cu zero. Atunci trecerea curentului de la o diodă la alta este considerată instantanee. Funcționarea circuitului este ilustrată de diagramele prezentate în Fig. 2.12. Din diagrama temporală (vezi Fig. 2.12 a) este clar că tensiunea u 2 o, u 2 b , u 2 c sunt deplasate în fază cu o treime dintr-o perioadă (2p/3) iar în acest interval tensiunea unei faze este mai mare decât tensiunea celorlalte două faze în raport cu punctul zero al transformatorului. Diodele circuitului funcționează alternativ timp de 1/3 din perioadă (2p/3). În orice moment, dioda al cărei potențial anodic în raport cu punctul zero al transformatorului este mai mare decât cel al altor diode conduce curentul. Acest lucru este valabil pentru cazul conectării diodelor într-un grup catodic. Curentul din fiecare diodă curge timp de 1/3 din perioadă (2p/3) și se oprește atunci când potențialul anodic al diodei de funcționare devine mai mic decât potențialul catodic. Dioda se închide și i se aplică o tensiune inversă u b(vezi Fig. 2.12 c). Tranziția curentului de la o diodă la alta are loc în momentul intersecției curbelor tensiunii de fază (punctele a, b, c, d din fig. 2.12a). Curent redresat eu d trece prin sarcină Rd continuu si consta din curenti anodici alternativi eu a 1 ,eu a 2 , eu a 3. Valoarea instantanee a tensiunii redresate u d(vezi Fig. 2.12b) în fiecare moment este determinată de valoarea tensiunii instantanee a fazei la care este conectată dioda de funcționare. Tensiune redresată u d reprezintă anvelopa sinusoidelor tensiunilor de fază u 2 înfășurări secundare ale transformatorului T. Curba curentului redresat eu d la X a = 0, Xd= 0 repetă curba tensiunii redresate. Forma de undă curentă eu aîn diodă VD 1 este prezentată în Fig. 2.12c. Curent de diodă VD 1 în acest caz va fi și un curent i 2 oînfăşurarea secundară a transformatorului. Curba inversă a tensiunii u b 1 pe diodă VD 1 este format din secțiuni de sinusoide de tensiuni liniare ( u ab, tu cu a), pentru că anodul diodei inactiv este conectat la una dintre faze, iar catodul, printr-o diodă deschisă, este conectat la o altă fază a înfășurării secundare. Valorile instantanee ale tensiunii fază la fază (linie la linie) corespund ordonatelor zonei umbrite în Fig. 2.12a. Pe baza acestora, a fost construită o diagramă liniară a tensiunii inverse u b 1, pe diodă VD 1 (vezi Fig. 2.12 c). S T = = 1,345Pd,

Unde S 1 = 3U 1 eu 1 = 1,21Pd– puterea calculată a înfășurării primare a transformatorului;

S 2 = 3U 2 eu 2 = 1,48Pd– puterea calculată a înfășurării secundare a transformatorului;

Pd = U d I d– puterea de sarcină.

Într-un redresor trifazat cu punct de mijloc, are loc fenomenul de magnetizare forțată a circuitului magnetic al transformatorului, deoarece curenţii înfăşurărilor secundare ale transformatorului i 2 o,i 2 b, i 2 c conţin o componentă constantă egală cu Id, care creează un flux unidirecţional de magnetizare forţată a transformatorului în fiecare miez magnetic. Acest flux, care pulsează la o frecvență triplă în raport cu frecvența rețelei de alimentare, se închide parțial prin miez, parțial prin armătura cu aer și oțel care înconjoară miezul transformatorului, provocând încălzirea acestora. Ca urmare, miezul transformatorului este saturat, iar pierderile de căldură apar în armătura din oțel din cauza curenților turbionari induși de componenta variabilă a fluxului de magnetizare forțată. Saturarea circuitului magnetic al transformatorului duce la o creștere bruscă a curentului de magnetizare (curent fără sarcină) al transformatorului. Pentru a evita saturația, este necesar să creșteți secțiunea transversală a circuitului magnetic. Totuși, acest lucru duce la o supraestimare a parametrilor de greutate și dimensiune ai transformatorului și a întregii instalații de redresor. Pentru a elimina pierderile suplimentare cauzate de componenta variabilă a fluxului de magnetizare forțată, înfășurările primare ale transformatorului trebuie conectate într-un triunghi. În acest caz, în fluxul de magnetizare forțată rămâne doar componenta constantă; componenta variabilă cu o armonică a treia clar exprimată este compensată de fluxuri care creează curenți de armonici superioare cu o frecvență multiplu de trei, conținute în curenții înfășurărilor primare ale transformatorului și închise de-a lungul circuitului format de aceste înfășurări. Puterea calculată a transformatorului la conectarea înfășurărilor într-un triunghi nu se modifică.

2.6.2.Circuit de punte trifazat

Un număr semnificativ de redresoare de curent trifazate sunt realizate folosind un circuit în punte (circuit Larionov), care conține un transformator trifazat și un bloc redresoare de șase diode (Fig. 2.13.) Înfășurările primare și secundare ale transformatorului pot fi conectate. într-un circuit stea sau deltă. Cu toate acestea, un circuit de redresare în punte poate fi utilizat fără transformator. Diodele din blocul redresoare sunt împărțite în două grupuri:

1) catod, sau impar (diode VD 1, VD 3, VD 5), în care catozii diodelor sunt conectați electric și terminalul lor comun este polul pozitiv pentru circuitul extern, iar anozii sunt conectați la bornele înfășurărilor secundare ale transformatorului;

2) anodic sau chiar (diode VD 2, VD 4, VD 6), în care anozii diodelor sunt conectați electric unul la altul, iar catozii sunt conectați la anozii primului grup. Punctul comun de conectare al anozilor este polul negativ pentru circuitul extern. Sarcina este conectată între punctele de conectare ale catozilor și anozii diodelor.

Un circuit de punte trifazat poate fi gândit ca o conexiune în serie a două circuite de mijloc trifazate alimentate de la o singură înfășurare a transformatorului. În orice moment, dioda din grupul catodic va fi deschisă al cărei potențial anodic este mai mare decât potențialul anozilor altor diode din grupul catodic, iar în grupul anod - dioda al cărei potențial catodic este mai mic decât potențialele a catozilor altor diode din grupul anodic.

Orez. 2.13. Circuit de redresare

Funcționarea circuitului poate fi monitorizată folosind diagramele de timp din Fig. 2.14. Deoarece modurile de funcționare ale circuitului pentru sarcini active și activ-inductive diferă ușor, vom analiza funcționarea circuitului pentru cea mai comună sarcină activ-inductivă, luând X a = 0, X d = 0. Diodele grupului catodic se deschid în momentul intersecției secțiunilor pozitive ale curbelor tensiunii de fază (punctele a, b, c, d, e din Fig. 2.14a) și diodele grupului anodic - în momentul de față de intersecție a secțiunilor negative ale curbelor tensiunii de fază (punctele k, l , m, n). Fiecare diodă este deschisă pentru o treime din ciclu. Cu comutarea instantanee a curentului într-un circuit de punte trifazat, curentul este efectuat în orice moment

Răspunsuri la întrebările de control ale Laboratorului nr. 1

Ce avantaje are un circuit redresor cu undă completă față de un circuit redresor cu jumătate de undă?

În primul rând, trece curentul înfăşurare secundară tranzistor în timpul fiecărui semiciclu în direcții diferite.

În al doilea rând, frecvența de ondulare este de două ori mai mare și egală cu 100 Hz, deoarece în timpul perioadei de tensiune a rețelei, curentul din sarcină și tensiunea pe ea ajung la maxim de două ori.

În al treilea rând, impedanța sa de ieșire este la jumătate.

În al patrulea rând, coeficientul de ondulație este mai mic și egal cu 0,67.

Care este avantajul unui circuit redresor în punte față de un circuit redresor cu undă completă?

Diodele pot fi proiectate pentru jumătate din tensiunea inversă, deoarece este egală cu amplitudinea tensiunii alternative de pe înfășurarea secundară.

Desenați o schemă de circuit a unui redresor în punte cu un filtru de netezire și arată căile fluxului de curent.

Comparați proprietățile filtrelor anti-aliasing LC și RC.

Caracteristică L.C.-filtrele au pierderi reduse, permitandu-le sa fie folosite in aparate cu un curent de sarcina relativ mare. În redresoare de putere mică (curent până la 10-15 mA) pot fi utilizate R.C.-filtre.

Dezavantajul lor este eficiența scăzută.

Conectarea în serie a diodelor redresoare se face atunci când este necesară creșterea tensiunii inverse totale admisibile aplicate fiecăreia dintre ele.

De ce, când diodele semiconductoare sunt conectate în serie într-un redresor, sunt derivate cu rezistențe?

Rezistențele inverse ale diodelor redresoare au o împrăștiere mare (diferențele ajung până la unul sau două ordine de mărime), prin urmare tensiunea inversă aplicată unui circuit de diode conectate în serie va fi distribuită neuniform, dar proporțional cu rezistențele lor inverse. Cea mai mare cădere de tensiune va avea loc pe o diodă cu rezistență inversă mare. Acest lucru poate duce la defecțiuni electrice și apoi termice r-p tranziția acestei diode; După aceasta, tensiunea inversă va fi distribuită între diodele rămase. Va avea loc o defalcare a următoarei diode, care are cea mai mare rezistență la joncțiune inversă dintre diodele rămase. Și astfel, una câte una, diodele vor eșua. Pentru a preveni acest lucru, ar trebui să egalizați căderile inverse de tensiune pe diodele lanțului serie prin derivarea lor cu rezistențe de aceeași rezistență. Rezistența rezistorului de șunt este selectată ridicată pentru a elimina pierderile mari de putere pe acesta

Care este coeficientul de netezire a filtrului și cum depinde valoarea acestuia de capacitatea condensatoarelor filtrului și de curentul de sarcină.

O caracteristică importantă a filtrelor este coeficientul de netezire - , unde: - coeficientul de ondulare la intrarea filtrului, - coeficientul de pulsație la ieșirea filtrului.

Pe măsură ce curentul de sarcină crește, amplitudinea ondulației la ieșirea filtrului capacitiv crește, iar cea a filtrului inductiv scade. Prin urmare, este avantajos să se utilizeze un filtru capacitiv la curenți de sarcină scăzută și un filtru inductiv la curenți de sarcină mari. Creșterea capacității condensatorului reduce amplitudinea ondulației.

La ce frecvență pulsează tensiunea pe sarcină în cazul unui redresor cu jumătate de undă sau cu undă întreagă?

În cazul unui redresor cu jumătate de undă, frecvența de ondulare a tensiunii la sarcină este egală cu frecvența de ondulare de intrare (50 Hz), în timp ce pentru un redresor cu undă completă este de două ori mai mare (100 Hz).

Care este funcția condensatoarelor C 1, C 2 și a inductorului din filtrul anti-aliasing?

Condensatorii sunt folosiți pentru a netezi ondulațiile de tensiune, iar șocurile sunt folosite pentru a preveni acumularea capacităților acestor condensatori.

Dați un exemplu de circuit de multiplicare a tensiunii.

Circuite de dublare a tensiunii:

Cum afectează capacitatea condensatoarelor de filtru și rezistența la sarcină amplitudinea ondulației?

Pe măsură ce curentul de sarcină crește, amplitudinea ondulației la ieșirea filtrului capacitiv crește, iar cea a filtrului inductiv scade. Creșterea capacității condensatorului reduce amplitudinea ondulației.

De ce, la un curent de sarcină scăzut, inductorul netezește slab ondulațiile la ieșirea redresorului?

Pe măsură ce curentul de sarcină crește, energia acumulată în inductor crește, iar fem-ul auto-inductiv crește, ceea ce împiedică trecerea componentei curentului alternativ în sarcină. Acest lucru îmbunătățește proprietățile de netezire ale filtrului.

Răspunsuri la întrebările de control ale Laboratorului nr. 5

1. La ce pornire a tranzistorului este cea mai mică rezistență de intrare a etajului amplificatorului?

Schemă cu o bază comună.

2. Când tranzistorul este pornit, treapta amplificatorului are cea mai mare rezistență de intrare?

Schemă cu un colector comun.

3. Ce amplificator se numește emițător adept?

Care sunt scopurile și proprietățile sale?

Amplificator cu OK.

Este necesar un emițător urmăritor pentru a oferi o impedanță de intrare ridicată amplificatorului.

4. Explicați scopul elementelor incluse în circuitul unui amplificator rezistiv-capacitiv folosind tranzistori.

Circuitul R B1 și R B2 este un divizor de tensiune al unei surse de curent continuu. Este necesar să se furnizeze tensiune la bază, cu ajutorul căreia este setat curentul de bază și astfel se stabilește poziția punctului de funcționare pe caracteristicile curent-tensiune statice ale tranzistorului.

R K – rezistență de sarcină. Pentru curent continuu, stabilește tensiunea pe colector, care determină poziția punctului de funcționare al tranzistorului. Variabila este sarcina amplificatorului.

RE este un rezistor pentru stabilizarea temperaturii a poziției punctului de funcționare a tranzistorului

S E - elimină feedback-ul negativ asupra curentului alternativ. C R – condensatoare de izolare. . 5. Cum se aplică polarizarea tranzistorului

tip pnp când este pornit conform unui circuit emițător comun?Într-un circuit cu OE, modul DC al tranzistorului este creat de: elementele RE, S E - circuit de stabilizare a temperaturii;

R B1, R B2 – divizor care creează o tensiune de polarizare la bază. Polarizarea cu o tensiune fixă ​​dă

rezultate bune

7. Ce se întâmplă cu punctul de funcționare al tranzistorului când rezistența rezistențelor R B1 și R B2 se modifică?

Când rezistența rezistențelor R 1 și R 2 se modifică, punctul de funcționare se schimbă.

8. Cum se va schimba câștigul cascadei (circuit cu OE) dacă condensatorul SE este exclus din ea?

Cascada încetează să amplifice semnalul.

9. Ce elemente de circuit afectează răspunsul în frecvență al amplificatorului în regiunea frecvențelor joase și înalte ale semnalului?

În regiunea de joasă frecvență, distorsiunea depinde de capacitatea de separare C R. Scăderea răspunsului în frecvență în regiunea de înaltă frecvență se datorează capacității de sarcină, dacă există.

10. Cum se manifestă distorsiunile neliniare la amplificarea semnalelor sinusoidale?

Distorsiune neliniară apar din cauza faptului că caracteristicile curent-tensiune ale tranzistoarelor nu sunt liniare.

Ca urmare, în amplificatoare apar semnale care nu se aflau la intrarea amplificatorului, frecvențele acestor semnale sunt multiple ale frecvenței semnalului de intrare și se numesc armonice. Numărul armonic este un număr întreg, iar amplitudinea lui este de obicei invers proporțională cu numărul lor.

Răspunsuri la întrebările de control ale laboratorului nr. 3

Care este diferența dintre conductivitățile electrice intrinseci și impurități ale semiconductorilor? Conductivitatea intrinsecă apare ca urmare a tranziției electronilor din niveluri superioare

bandă de valență la bandă de conducere.

Conductivitatea impurităților apare dacă unii atomi ai unui semiconductor dat sunt înlocuiți la nodurile rețelei cristaline cu atomi a căror valență diferă cu unul de valența atomilor principali. Spre deosebire de cazul discutat mai sus, formarea unui electron liber nu este însoțită de o încălcare a legăturilor covalente, adică formarea unei găuri. Descrieți apariția și

proprietăți p-n tranziţie. O joncțiune pn este un strat subțire la limita dintre două regiuni ale aceluiași cristal. Pentru a face o astfel de joncțiune, ei iau, de exemplu, un singur cristal de germaniu foarte pur cu un mecanism electronic de conducere. O bucată de indiu este topită pe o parte într-o placă subțire tăiată dintr-un cristal. În timpul acestei operațiuni, care se desfășoară în vid sau într-o atmosferă de gaz inert, atomii de indiu difuzează în germaniu până la o anumită adâncime. În regiunea în care pătrund atomii de indiu, conductivitatea germaniului devine gaură. O joncțiune p-n are loc la limita acestei regiuni. Există și alte moduri

obtinerea p-n

Tranzistorul sau trioda semiconductoare, fiind un element controlat, și-a găsit o largă aplicație în circuitele de amplificare, precum și în circuite de impulsuri. Fără căldură, dimensiuni și costuri mici, fiabilitate ridicată.

Un tranzistor bipolar este o structură semiconductoare cu trei straturi cu tipuri alternative de straturi de conductivitate electrică și conține două joncțiune p-n. Și, desigur, există tranzistori tipuri p-n-pși n-p-n. Germaniul și siliciul sunt folosite ca materie primă pentru a obține o structură cu trei straturi.

Desenați și explicați tipul de caracteristici de intrare și ieșire ale unui tranzistor atunci când este conectat conform unui circuit cu un emițător comun.

A) Familia de caracteristici de intrare () la At Caracteristica curent-tensiune de intrare are forma unei ramuri directe a caracteristicii curent-tensiune a joncțiunii electron-gaură, deoarece joncțiunea emițător (EP) și joncțiunea colector (CP) sunt polarizate în direcția înainte și conectate paralel la fiecare altele (iar rezistenţa internă a acestei feme este zero. Când Caracteristica curent-tensiune de intrare este deplasată spre dreapta datorită căderii suplimentare de tensiune pe ED de la curentul colectorului care trece prin tranzistor. Această cădere de tensiune există chiar și în absența curentului de bază și corespunde secțiunii „o-a”.

B) Familia de caracteristici de ieșire () este prezentată în Fig. 14.2, b. Când caracteristica curent-tensiune de ieșire are forma ramurii inverse a caracteristicii curent-tensiune a joncțiunii electron-gaură, mărită de () ori (unde este coeficientul de transfer al curentului), deoarece CP este deplasat în direcția opusă .

Pe măsură ce curentul de bază crește, caracteristicile I-V de ieșire se deplasează în sus cu o sumă. Ce alte scheme de conectare există? tranzistor bipolar

?

Enumerați proprietățile lor principale.

Circuitul cu OK are cea mai mare rezistență de intrare și cea mai mică rezistență de ieșire în comparație cu alte circuite cu tranzistori. Amplificatorul din acest circuit nu amplifică tensiunea.

Circuitul cu OB are cea mai mică rezistență de intrare și cea mai mare rezistență de ieșire în comparație cu alte circuite cu tranzistori. Enumerați și explicați semnificația fizică a parametrilor h ai tranzistorului. Cum să le determinăm din caracteristicile statice? impedanța de intrare, la

scurt-circuit

circuit de ieșire;

coeficientul de feedback al tensiunii la ralanti în circuitul de intrare.

Cum se modifică coeficientul h 21e când se modifică h 21b?

Cu cât h 21b este mai aproape de unitate, cu atât h 21e este mai mare.

De ce poate un tranzistor conectat într-un circuit cu emițător comun să ofere amplificarea curentului?

Valoarea este parametrul principal care determină proprietățile de amplificare ale unui tranzistor bipolar.

, deoarece tranzistorul conectat conform circuitului cu OE amplifică semnalul.

De ce este rezistența de intrare a unui tranzistor într-un circuit cu emițător comun mai mare decât într-un circuit cu bază comună?

Spre deosebire de circuitul cu OE, în circuitul cu OB semnalul de intrare este furnizat joncțiunii emițătorului, care este pornit în direcția înainte și nu interferează cu fluxul de curent.

De ce valoarea lui h 21e depășește 1?

Pentru că .

Ce parametri electrici caracterizează poziția punctului de funcționare pe caracteristicile statice ale tranzistorului?

Care sunt caracteristicile modului activ de funcționare al unui tranzistor?

Ce alte moduri de funcționare a tranzistorului cunoașteți?

Lucrând în modul activ, tranzistorul amplifică semnalul electric.

Saturația - poate fi obținută prin pornirea ambelor joncțiuni p-n în direcția înainte. Cutoffs - pot fi obținute prin pornirea ambelor joncțiuni p-n în sens opus.

Concluzie: Am studiat caracteristicile statice ale unui tranzistor bipolar într-un circuit cu emițător comun și determinarea parametrilor principali ai acestuia.

În exercițiul 1 la

1. U CE, B=0, graficul de la sfârșit a deviat în sus de la alte valori.

Întrebările test nr. 1-C Definiți operațiile logice de bază și, sau, nu.

Disjuncție (SAU)

este o expresie logică complexă care este adevărată dacă cel puțin una dintre expresiile logice simple este adevărată și falsă dacă și numai dacă ambele expresii logice simple sunt false. Denumire: F = A + B.

Conjuncție(e)

este o expresie logică complexă care este considerată adevărată dacă și numai dacă ambele expresii simple sunt adevărate în toate celelalte cazuri, această expresie complexă este falsă. Denumire: F = A & B. inversare (NU, negație), - aceasta este o expresie logică complexă, dacă expresia logică inițială este adevărată, atunci rezultatul negației va fi fals, și invers, dacă expresia logică originală este falsă, atunci rezultatul negației va fi adevărat. Alţii cuvinte simple

această operațiune

înseamnă că particula NU sau cuvintele NU Adevărat CE sunt adăugate la expresia logică originală orice functie logica.

Dezvoltați circuite de analogi electromecanici ai dispozitivelor pentru a implementa logica funcțiile ȘI SAU, NU, 2ȘI-NU, 2SAU-NU.

Care sunt avantajele circuitelor logice integrate?

Avantajele circuitelor integrate sunt fiabilitatea ridicată, dimensiunea și greutatea reduse.

Microcircuitele sunt economice și reduc consumul de energie și greutatea sursei de alimentare.

Circuitele integrate sunt lipsite de inerție.

Desenați circuitul integrat al unui element TTL de bază și explicați funcționarea acestuia.

Baza logicii tranzistor-tranzistor este un element de bază bazat pe tranzistorul multi-emițător T1, care este ușor de implementat într-un singur ciclu tehnologic cu tranzistorul T2. În logica TTL, un tranzistor multi-emițător efectuează operația AND în logică pozitivă, iar un invertor este asamblat pe tranzistorul T2. Astfel, conform acestei scheme, este implementată baza AND–NOT.

Dacă se aplică un potențial ridicat tuturor intrărilor din circuit, toate tranzițiile emițător-bază ale tranzistorului T1 vor fi blocate, deoarece potențialul în punctul A este aproximativ egal cu semnalele de intrare.

În același timp, joncțiunea bază-colector va fi deschisă, prin urmare, un curent Ib us circulă prin circuitul Ep - R1 - bază T1 - colector T1 - bază T2 - emițător T2 - corp, care deschide tranzistorul T2 și îl aduce în saturaţie. Potențialul la ieșirea circuitului se dovedește a fi aproape de zero (la un nivel de ≈ 0,1 V). Rezistența R1 este selectată astfel încât, din cauza căderii de tensiune pe ea față de curentul Ib al tranzistorului T2, potențialul în punctul A ar fi mai mic decât potențialul intrărilor, iar emițătorii lui T1 ar rămâne blocați.

Atunci când la cel puțin una dintre intrări este aplicat un potențial scăzut de zero logic, această joncțiune emițător-bază a tranzistorului T1 se deschide, apare un curent semnificativ Ie și potențialul în punctul A, egal cu, se apropie de zero. Diferența de potențial dintre bază și emițătorul T2 devine, de asemenea, egală cu zero, curentul Ib al tranzistorului T2 se oprește și se închide (intră în modul cutoff). Ca urmare, tensiunea de ieșire capătă o valoare egală cu tensiunea de alimentare (unitate logică).

Pentru a reduce ondulația de tensiune la consumator, la ieșirea redresorului este instalat un dispozitiv special numit filtru de netezire, al cărui scop principal este de a reduce componenta alternativă a tensiunii redresate. Cel mai simplu filtru este un condensator mare conectat în paralel cu receptorul de tensiune redresat. Când este pornit în acest fel, condensatorul este încărcat la valoarea tensiunii de amplitudine tu 2 uneori când tensiunea tu 2 depăşeşte tensiunea de pe condensator (intervalul de timp t 1 -t 2 din fig. 6.7). În intervalul de timp t2-t3 când tensiunea u c u2, supapa este închisă și condensatorul este descărcat prin rezistența de sarcină R n. Dintr-o clipă în timp t 3 procesul se repetă. Când filtrul capacitiv este pornit, tensiunea u n nu scade la zero, ci pulsează în anumite limite, crescând valoarea medie a tensiunii redresate.

O reducere mai mare a ondulației de tensiune este asigurată de filtrele în formă de L, care sunt amestecate L.C. filtre (Fig. 6.8). Reducerea ondulației L.C. filtrul se explică prin efectul de manevră al condensatorului S f pentru componenta alternativă a tensiunii redresate și o scădere semnificativă a acestei componente de tensiune pe bobină L f, care se numește accelerație. Ca urmare, ponderea componentei alternative în tensiunea redresată scade brusc. Odată cu slăbirea componentei alternative a tensiunii redresate L.C. filtrul reduce ușor componenta DC. Acest lucru se întâmplă din cauza căderii de tensiune pe rezistența activă a bobinei. Dacă un filtru în formă de L nu asigură reducerea necesară a ondulației, mai multe filtre sunt conectate în serie, de exemplu, un filtru în formă de L și capacitive, care împreună dau așa-numitul filtru în formă de U. În fig. 6.8 al doilea condensator al filtrului în formă de U este indicat printr-o linie punctată.

În redresoarele reale, pe măsură ce curentul de sarcină crește, tensiunea de ieșire a redresorului U avg scade din cauza căderilor de tensiune în rezistenţa activă a înfăşurărilor transformatorului I∙R trși elementele succesive ale filtrului anti-aliasing I∙R f, precum și căderile de tensiune pe supape U pr. =I∙R pr.. Curent de sarcină și tensiune de sarcină U n sunt legate între ele prin următoarea expresie:

U n =U xx –I∙R tr. –I∙R f –I∙R ex.(6.16)

Unde U xx- tensiunea de circuit deschis a redresorului. Dependenta U n = f(I) se numește caracteristica exterioară a redresorului și determină limitele modificărilor de curent la care tensiunea redresată nu scade sub valoarea admisă.

Misiunea de lucru

1. Introduceți în Tabelul 1.1 datele tehnice ale instrumentelor electrice de măsură utilizate în muncă. Formularul tabelului este prezentat la pagina 3.

2. Folosind una dintre cele patru supape prevăzute pe panoul blocului de supape, asamblați circuitul prezentat în Fig. 6.9 și prezentați lanțul profesorului pentru verificare.

Orez. 6.9. Circuit de redresare pe jumătate de undă

3. Opriți elementele de filtrare a redresorului, deschideți comutatoarele T 1 și T 2 și închideți comutatorul T 3.

4. Comutator automat AP porniți sursa de alimentare; lampa de avertizare ar trebui să se aprindă.

5. Pregătiți osciloscopul pentru utilizare de către:

a) conectați cablul de alimentare la conectorul de „rețea” situat pe peretele din spate al osciloscopului;

b) conectați cablul de alimentare la bornele marcate cu semnul ''~220'' situat pe panoul de alimentare al standului;

c) utilizați comutatorul de comutare „rețea” pentru a porni osciloscopul, iar lampa de semnal de pe panoul frontal al osciloscopului ar trebui să se aprindă;

d) după 2-3 minute, reglați luminozitatea și focalizarea liniei de scanare pe ecranul osciloscopului folosind butoanele „Luminozitate” și „Focalizare”.

6. Calibrați coeficientul de deviere al fasciculului prin:

a) puneți comutatorul basculant marcat cu „ ”, „ ” în poziția „ ”;

b) puneți comutatorul marcat „V/cm”, „mV/cm” în poziția „20 mV/cm”;

c) puneți comutatorul basculant marcat „ ” situat pe peretele drept al osciloscopului în poziția „ ”;

d) conectați cablul de conectare la priza marcată „1mΩ50pF”;

e) conectați ștecherele cablului de conectare la prizele de tensiune de calibrare de 1V situate pe peretele drept al osciloscopului și marcate cu semnul „1V” (la ștecherul cu fir scurt) și semnul „^” (la ștecher). cu un fir lung). În acest caz, pe ecran va apărea o imagine cu două linii orizontale;

f) utilizați butonul „Gain” pentru a seta distanța dintre linii la 5 cm; Atenție: PENTRU A EVITA DAUNE, NU APLICATI FORȚE MARI LA MÂNERUL „ÎNTARIRE”!

g) deconectați ștecherele cablurilor de legătură de la prizele de tensiune de calibrare de 1V;

h) puneți comutatorul basculant marcat „ ” în poziția „–”;

i) puneți comutatorul marcat „V/cm”, „mV/cm” în poziția „2 V/cm”;

VALOAREA TENSIUNII MĂSURATE ESTE 20 N V.

N-AMPLITUDINA IMAGINII PE ECRAN IN CENTIMETRI.

j) conectați mufele cablurilor de legătură la supapă.

Tabelul 6.1

Valorile medii ale tensiunii redresate pe rezistorul de sarcină și valorile amplitudinii tensiunii inverse pe supape atunci când funcționează în circuite cu punte de semiundă și undă întreagă

TIP REDRESOR	U, B	U avg,V	Hm. arr. , V (determinat folosind un osciloscop)	U medie / U	U m.arr /U avg
Jumătate de undă
Semiundă cu filtru capacitiv C 1
Semiundă cu filtru capacitiv C 1 + C 2
Semi-undă cu filtru LC în formă de L
Semi-undă cu filtru LC în formă de U
Val plin
Undă completă cu filtru capacitiv C 1
Undă completă cu filtru capacitiv C 1 + C 2
Undă completă cu filtru LC în formă de L
Undă completă cu filtru LC în formă de U

7. Închideți comutatorul basculant marcat „~ 24” situat pe panoul de alimentare al standului; În același timp, lampa de avertizare de pe panoul blocului de supape ar trebui să se aprindă.

8. Deschideți comutatoarele T 1 și T 2 și închideți comutatorul T 3.

9. Cu ajutorul unui voltmetru al sistemului magnetoelectric, măsurați valoarea tensiunii redresate pe rezistența de sarcină U medie, iar cu un osciloscop - valoarea amplitudinii tensiunii inverse U m.arr. pe supapă. Introduceți citirile instrumentului în primul rând din Tabelul 6.1.

10. Închideți comutatorul T 1. Introduceți citirile instrumentului în al doilea rând din Tabelul 6.1.

11. Închideți comutatorul T 2. Introduceți citirile instrumentului în Tabelul 6.1.

12. Deschideți comutatoarele T 1 și T 3. Introduceți citirile instrumentului în Tabelul 6.1.

13. Închideți comutatorul T 1. Introduceți citirile instrumentului în Tabelul 6.1.

14. Comutați mufele cablului de conectare la rezistența de sarcină.

Pentru toate rândurile din tabelul 6.1. schițați sau fotografiați oscilograme ale tensiunii redresate.

15. Deschideți comutatorul basculant marcat „~ 24” situat pe panoul de alimentare al standului, iar lampa de semnalizare de pe panoul blocului de supape ar trebui să se stingă.

Fig.6.10. Circuit redresare punte

16. Asamblați circuitul punții redresoare prezentat în Fig. 6.10 și prezentați-l profesorului pentru verificare.

17. Urmați pașii 6-14.

18. Opriți alimentarea cu energie a standului.

Prelucrarea rezultatelor

1. Comparați valorile U avg /U cu valori teoretice pentru circuitele de redresare corespunzătoare. Trageți o concluzie despre efectul circuitului de redresare asupra mărimii tensiunii redresate.

2. Trageți o concluzie despre influența filtrului capacitiv și a valorii capacității asupra valorii tensiunii redresate.

3. Trageți o concluzie despre impact L.C. filtre pentru cantitatea de tensiune redresată.

4. Explicați efectul inductorului asupra mărimii tensiunii redresate atunci când este utilizat L.C. filtre.

5. Pe baza analizei oscilogramelor, trageți o concluzie despre influența circuitului de redresare asupra mărimii ondulației tensiunii redresate.

6. Trageți o concluzie despre influența filtrului capacitiv și a valorii capacității asupra ondulației tensiunii redresate.

7. Deduceți influența L.C. filtre pentru ondularea de tensiune redresată.

8. Comparați valorile măsurate ale tensiunii inverse la supapă și trageți o concluzie despre influența circuitului de redresare și tipul de filtru utilizat asupra valorii tensiunii inverse.

9. Comparați valorile teoretice ale tensiunii inverse admisibile, calculate folosind formulele (6.8), (6.14), atunci când funcționează redresoare fără filtre cu toate valorile experimentale ale tensiunii inverse și dați recomandări cu privire la alegerea supapelor pentru redresoare de funcționare cu filtre.

10. Dați o concluzie motivată cu privire la preferința uneia dintre schemele de rectificare studiate față de altele.

Întrebări de securitate

1. Ce este o joncțiune p-n?

2. La ce potențial la p p-n zone Joncțiunea conduce curent?

3. Când se întâmplă defalcare p-n tranziţie?

4. De ce joncțiunea p-n are conductivitate unidirecțională?

5. Conductivitatea unei joncțiuni pn depinde de mărimea tensiunii aplicate?

6. Care pornirea p-n tranziția se numește directă?

7. Cum se schimbă rezistența stratului de barieră odată cu creșterea tensiunii inverse?

8. Cum se modifică rezistența stratului de barieră odată cu creșterea tensiunii directe?

Tensiunea primită de la redresoare nu este constantă, ci pulsatorie. Este format din componente constante și variabile. Cu cât componenta variabilă este mai mare în raport cu cea constantă, cu atât ondulația este mai mare și calitatea tensiunii redresate este mai proastă.

Componenta alternantă este formată din armonici. Frecvențele armonice sunt determinate de egalitate

f(n) = kmf ,

unde k este numărul armonic, k = 1, 2, 3, ..., m este numărul de impulsuri ale tensiunii redresate, f este frecvența tensiunii rețelei.

Se evaluează calitatea tensiunii redresate factor de ondulare p, care depinde de valoarea medie a tensiunii redresate și de amplitudinea armonicii fundamentale din sarcină.

Ordinea componentelor armonice n = km cuprinse în curba tensiunii redresate depinde numai de numărul de impulsuri și nu depinde de cel specific. Armonicile celor mai mici numere au cea mai mare amplitudine.

Valoarea efectivă a tensiunii componentei armonice de ordinul n depinde de valoarea medie a tensiunii redresate Ud a unui redresor ideal nereglat:

În circuitele reale, tranziția curentului de la o diodă la alta are loc într-o anumită perioadă finită de timp, măsurată în fracții și numită unghi de comutare. Prezența unghiurilor de comutație crește semnificativ amplitudinea armonicilor. Drept urmare, ele cresc ondulare de tensiune redresată.

Componenta alternativă a tensiunii redresate, constând din armonici de joasă și înaltă frecvență, creează un curent alternativ în sarcină, care are un efect de interferență asupra altor dispozitive electronice.

Pentru reducerea ondulației de tensiune redresatăîntre bornele de ieșire ale redresorului și sarcina includ filtru anti-aliasing, care reduce semnificativ ondularea tensiunii redresate prin suprimarea armonicilor.

Elementele principale ale filtrelor de netezire sunt (chokes) și, la puteri mici, tranzistoarele.

Funcționarea filtrelor pasive (fără tranzistoare și alte amplificatoare) se bazează pe dependența de frecvență a valorii rezistenței elementelor reactive (inductor și condensator). Reactanța inductorului Xl și a condensatorului Xc: Xl = 2πfL, Xc = 1/2πfC,

unde f este frecvența curentului care curge prin elementul reactiv, L este inductanța inductorului, C este capacitatea condensatorului.

Din formulele pentru rezistența elementelor reactive rezultă că odată cu creșterea frecvenței curentului, rezistența bobinei crește, iar cea a condensatorului scade. Pentru curent continuu, rezistența condensatorului este infinită, iar rezistența inductorului este zero.

Această caracteristică permite inductorului să treacă liber componenta directă a armonicilor de curent redresat și de întârziere. Mai mult, cu cât numărul armonic este mai mare (cu cât frecvența acestuia este mai mare), cu atât este mai eficient întârziat. Dimpotrivă, un condensator blochează complet componenta de curent continuu și permite trecerea armonicilor.

Principalul parametru care caracterizează eficiența filtrului este coeficient de netezire (filtrare).

q = p1 / p2,

unde p1 este factorul de ondulare la ieșirea redresorului într-un circuit fără filtru, p2 este factorul de ondulare la ieșirea filtrului.

În practică, se folosesc filtre pasive în formă de L, U și rezonante. Cele mai utilizate sunt în formă de L și în formă de U, ale căror diagrame sunt prezentate în Figura 1

Figura 1. Circuite ale filtrelor de netezire pasivă în formă de L (a) și în formă de U (b) pentru a reduce ondulația de tensiune redresată

Datele inițiale pentru calcularea inductanței inductanței filtrului L și a capacității condensatorului filtrului C sunt factorul de ondulare al redresorului, opțiunea de proiectare a circuitului, precum și factorul de ondulare necesar la ieșirea filtrului.

Calculul parametrilor filtrului începe cu determinarea coeficientului de netezire. Apoi, trebuie să selectați aleatoriu circuitul de filtru și capacitatea condensatorului din acesta. Capacitatea condensatorului de filtru este selectată din gama de capacități prezentată mai jos.

În practică, se folosesc condensatoare cu următoarele capacități: 50, 100, 200, 500, 1000, 2000, 4000 μF. Este recomandabil să folosiți valori mai mici de capacitate din această serie la tensiuni de funcționare ridicate și capacități mai mari la tensiuni joase.

Inductanța inductorului într-un circuit de filtru în formă de L poate fi determinată din expresia aproximativă

pentru o schemă în formă de U –

În formulă, capacitatea este substituită în microfarade, iar rezultatul se obține în henry.

Filtrarea ondulației de tensiune rectificată

Funcționarea normală a tuturor elementelor active ale echipamentelor electronice - tranzistoare, tiristoare și microcircuite - este proiectată pentru alimentarea cu tensiune constantă. Dar sursele curente, cum ar fi bateriile uscate și bateriile reîncărcabile, au o durată scurtă de viață, consumă energia electrică pe care o depozitează și, prin urmare, necesită înlocuire sau reîncărcare periodică. Prin urmare, sursele chimice de energie electrică pot fi considerate acceptabile exclusiv pentru alimentarea echipamentelor portabile sau a echipamentelor operate în absența surselor de curent constant. Este mai convenabil să alimentați echipamentele profesionale și de uz casnic staționare dintr-o rețea de curent alternativ, folosind un convertor de tensiune AC-DC. Un redresor este un astfel de convertor.

Diverse tranzistoare, microcircuite și alte dispozitive sunt proiectate pentru a fi alimentate cu tensiuni diferite, astfel încât prezența tensiunii alternative în rețeaua electrică se dovedește a fi foarte convenabilă, deoarece folosind un transformator pe înfășurările sale secundare, puteți obține cu ușurință orice alte valori ale tensiunii. de la tensiunea de rețea standard de 220 V. Ar fi mult mai dificil să se obțină tensiuni diferite în prezența unei rețele de curent continuu.

Cel mai simplu dispozitiv de redresor este un redresor cu jumătate de undă, a cărui diagramă este prezentată în Fig. 35. Caracteristica sa distinctivă este că dioda trece curent numai pe o jumătate din perioada tensiunii alternative, când este pozitivă.

pe borna superioară a înfășurării secundare a transformatorului conform diagramei. De aceea, circuitul se numește semi-undă.

Dacă un condensator C nu ar fi conectat în paralel cu sarcina R, forma de undă a tensiunii pe sarcină ar fi cea arătată de linia întreruptă, iar tensiunea pe sarcină ar pulsa în loc să fie constantă. Condensatorul netezește ondulațiile tensiunii redresate. După pornire, la prima jumătate de ciclu pozitivă, condensatorul se încarcă rapid. Curentul de încărcare trece prin înfășurarea secundară a transformatorului prin dioda deschisă, condensator și înapoi la înfășurarea secundară. Rezistența acestui circuit este mică și este determinată de rezistența înfășurării și a diodei deschise. Prin urmare, condensatorul se încarcă rapid. În punctul A, tensiunea condensatorului încărcat este aproape egală cu tensiunea de pe înfășurare, iar mai târziu se dovedește a fi mai mare decât aceasta, din cauza căreia dioda este oprită și încărcarea condensatorului se oprește.

Acum condensatorul începe să se descarce la sarcina R. Rezistența de sarcină este semnificativ mai mare decât rezistența circuitului

încărca. Prin urmare, descărcarea condensatorului are loc lent, până la punctul B, când tensiunea de pe înfășurarea transformatorului devine din nou mai mare decât tensiunea de pe condensator și încărcarea acestuia începe din nou. Tensiunea rezultată pe condensator și sarcină este afișată ca o linie continuă. Conține o componentă directă (tensiunea redresată în sine) și o componentă alternativă, care se numește tensiune de ondulare. Evident, cu cât rezistența de sarcină este mai mică (sau cu cât curentul consumat de sarcina de la redresor este mai mare), cu atât amplitudinea ondulației este mai mare și tensiunea redresată este mai mică, deoarece în acest mod punctul B va fi situat mai jos. Cum capacitate mai mare condensator, cu atât se va descărca mai lent și cu atât amplitudinea ondulației este mai mică și tensiunea redresată este mai mare. Prin urmare, condensatorii electrolitici de mare capacitate sunt utilizați în circuitele redresoare.

Cea mai mare tensiune redresată este determinată de amplitudinea tensiunii alternative de pe înfășurarea secundară a transformatorului. Din acest motiv, tensiunea de funcționare a condensatorului trebuie să fie cel puțin această valoare a tensiunii.

Alegerea diodei în acest circuit este asociată cu următoarele cerințe. Curentul mediu al diodei redresate egal cu curentulîncărcături. Curentul de impuls direct al diodei este egal cu raportul dintre amplitudinea tensiunii de pe înfășurarea secundară a transformatorului și rezistența acestei înfășurări. În cele din urmă, în timpul semiciclului negativ, se aplică diodei o tensiune inversă egală cu dublul amplitudinii tensiunii de pe înfășurarea secundară.

Dezavantajul unui circuit de redresare cu jumătate de undă este evident: datorită intervalului de timp mare dintre momentele A și B, care depășește puțin jumătate din perioadă, condensatorul are timp să se descarce vizibil, ceea ce duce la o amplitudine crescută a ondulațiilor redresate. Voltaj. Netezirea ulterioară a acestor ondulații este îngreunată de faptul că frecvența de ondulare este egală cu frecvența rețelei de tensiune de alimentare de 50 Hz. În acest sens, redresoarele asamblate conform unui circuit cu jumătate de undă sunt utilizate numai cu rezistențe mari de sarcină, adică cu un consum redus de curent,

când constanta de timp de descărcare a condensatorului este mare și nu are timp să se descarce vizibil în timpul semiciclurilor negative ale tensiunii.

Aceste dezavantaje sunt mai puțin pronunțate în circuitul de redresare cu jumătate de undă, care este prezentat în Fig. 36. Aici

se folosesc două diode și se dublează înfășurarea secundară a transformatorului, echipată cu un punct de mijloc. În timpul unui semiciclu, condensatorul este încărcat printr-o diodă, iar al doilea este blocat în acest moment în timpul celui de-al doilea ciclu, a doua diodă este deblocată, iar prima este blocată. Forma de undă a tensiunii pe sarcină în absența unui condensator este afișată printr-o linie întreruptă, iar în prezența unui condensator - printr-o linie continuă. Timpul în care se descarcă condensatorul este redus cu mai mult de jumătate în acest circuit. Din acest motiv, tensiunea redresată este mai mare, iar amplitudinea ondulației este mult mai mică decât atunci când se utilizează un redresor cu jumătate de undă. De asemenea, este important ca frecvența de pulsație să fie de două ori mai mare decât frecvența rețelei de alimentare și să fie de 100 Hz, ceea ce facilitează foarte mult netezirea lor ulterioară.

În ciuda acestor avantaje, circuitul de redresare cu undă completă cu un punct de mijloc are și dezavantaje, care includ complexitatea transformatorului, precum și

imposibilitatea creării a două jumătăți complet identice ale înfășurării secundare. Acest lucru duce la faptul că amplitudinile tensiunii pe jumătățile înfășurării secundare sunt diferite. Datorită faptului că condensatorul este încărcat alternativ din fiecare jumătate a înfășurării secundare, în ondulațiile tensiunii redresate apare o componentă cu o frecvență de 50 Hz, deși este mai mică decât la redresarea cu o jumătate de ciclu. Circuitul redresor cu undă întreagă a fost utilizat pe scară largă în epoca tehnologiei tuburilor, când se foloseau kenotroni cu doi anozi cu un catod comun. Sa dovedit a fi convenabil să le folosiți într-un circuit în care sunt conectați catozii diodelor și se poate folosi o înfășurare de filament pentru ambele diode. Diodele semiconductoare nu au un încălzitor, iar odată cu introducerea lor, circuitul cu undă completă cu punctul mijlociu al înfășurării secundare a transformatorului, pierzând acest avantaj, a fost complet înlocuit cu un circuit de redresare a punții, care în literatura învechită se numește circuitul Graetz.

Circuitul punții redresoare este prezentat în Fig. 37. În loc de două diode, conține patru, dar nu necesită dublarea înfășurării secundare a transformatorului. În timpul unei jumătăți a perioadei de curent alternativ, curentul trece de la borna superioară a înfășurării secundare prin dioda VD2, sarcina, prin dioda VD3 la borna inferioară a înfășurării secundare. În următoarea jumătate a perioadei, curentul trece de la borna inferioară a înfășurării prin dioda VD4, sarcina, prin dioda VD1 la borna superioară a înfășurării secundare a transformatorului. Astfel, în timpul ambelor semicicluri, în sarcină circulă un curent de aceeași direcție și aceeași tensiune alternativă a înfășurării secundare este redresată de către diode. Din acest motiv, pulsația nu conține o componentă cu o frecvență de 50 Hz.

Circuitul de rectificare a podului este, de asemenea, cu undă completă. Forma de undă de tensiune pe sarcină în acest circuit este aceeași ca într-un circuit cu undă completă cu un punct de mijloc. Tensiunea de funcționare a condensatorului este, de asemenea, egală cu amplitudinea tensiunii alternative de pe înfășurarea secundară. Cu toate acestea, cerințele pentru diode în ambele circuite cu undă completă sunt diferite de cele din circuitul cu semiundă.

Orez. 37. Circuit redresare punte

Datorită faptului că curentul de sarcină trece alternativ prin diode, curentul mediu redresat al fiecărei diode este egal cu jumătate din curentul de sarcină.

Tensiunile inverse pe diodele circuitului puntei sunt egale nu cu amplitudinea tensiunii duble, ci egale cu o singură tensiune a înfășurării secundare. Tensiunile inverse de pe diodele circuitului de mijloc cu undă completă și valorile curenților de impuls ale ambelor circuite sunt aceleași ca în circuitul cu semiundă. Cu toate acestea, curentul înfășurării secundare a transformatorului din circuitul de punte este egal în valoarea sa efectivă cu curentul de sarcină, care este de două ori mai mare decât în ​​circuitul cu semiundă și în circuitul de mijloc. Prin urmare, secțiunea transversală a firului înfășurării secundare a transformatorului din circuitul podului trebuie să fie de două ori mai mare decât în ​​celelalte două (diametrul firului este de 1,41 ori mai mare).

Dublarea numărului de diode din circuitul de punte este mai mult decât compensată de numărul de spire înjumătățit al înfășurării secundare a transformatorului și reducerea ondulației de tensiune redresată. Pentru a simplifica instalarea circuitelor de punte, industria produce ansambluri gata făcute din patru diode identice într-o carcasă, care sunt deja conectate între ele folosind un circuit de punte. Astfel de ansambluri, de exemplu, includ ansambluri de tip KD906 cu un curent redresat mediu de până la 400 mA și o tensiune inversă de până la 75 V.

Dezavantajul unui circuit în punte este că curentul redresat trece în serie prin două diode. Căderea de tensiune la o diodă de siliciu deschisă ajunge la 1 V, iar la două diode în serie căderea de tensiune la curentul direct maxim este de 2 V. Dacă redresorul este proiectat pentru tensiune redresată scăzută,

care este proporțională cu căderea de tensiune pe diode, este necesară o creștere a tensiunii pe înfășurarea secundară a transformatorului. Acest lucru trebuie luat în considerare la calcularea redresorului.

Dacă este necesar să se obțină o tensiune redresată care depășește valoarea amplitudinii tensiunii pe înfășurarea secundară a transformatorului, puteți utiliza un circuit de dublare a tensiunii redresate cu jumătate de undă prezentat în Fig. 38. În timpul primului semiciclu, când curentul înfășurării secundare este direcționat conform circuitului de sus în jos, dioda VD1 este deschisă și condensatorul C1 este încărcat,

Orez. 38. Circuit de dublare a tensiunii în semiundă

ca într-un circuit redresor cu jumătate de undă. În timpul celui de-al doilea semiciclu, curentul înfășurării secundare curge de jos în sus. Dioda VD1 este blocată, iar dioda VD2 este deblocată. Acum condensatorul C2 este încărcat de tensiunea totală a înfășurării secundare a transformatorului și de tensiunea condensatorului încărcat C1, care sunt conectate în mod corespunzător. Din acest motiv, pe condensatorul C2 se formează o tensiune dublă. Tensiunea de funcționare a condensatorului C1 este egală cu amplitudinea, iar tensiunea de funcționare a condensatorului C2 este egală cu de două ori amplitudinea tensiunii înfășurării secundare a transformatorului. Tensiunile inverse ale ambelor diode sunt egale cu dublul amplitudinii tensiunii a înfășurării secundare. Frecvența de ondulare este egală cu frecvența rețelei - 50 Hz.

Dublarea tensiunii pe condensatorul C2 și frecvența de ondulare scăzută sunt dezavantajele acestui circuit. În plus, în timp ce se încarcă condensatorul C2, condensatorul C1 este descărcat rapid de curentul de încărcare al condensatorului C2. Pentru a evita o creștere bruscă a ondulației și o scădere a tensiunii redresate, este necesar să alegeți o capacitate C1 mult mai mare.

containere C2. Prin urmare, dacă utilizarea acestui circuit nu este dictată de construcția restului circuitului de alimentare, este mai bine să utilizați un alt circuit de dublare a tensiunii, prezentat în Fig. 39.

Aici, în timpul unui semiciclu, un condensator este încărcat prin diodă, iar în timpul celui de-al doilea semiciclu, al doilea condensator este încărcat prin a doua diodă. Tensiunea redresată de ieșire este îndepărtată de la ambii condensatori conectați în serie și în conformitate. Fiecare condensator

este încărcat conform circuitului unui redresor cu jumătate de undă, dar tensiunea totală se dovedește a fi undă completă, descărcarea condensatoarelor are loc numai prin sarcină, prin urmare frecvența de ondulare este de două ori mai mare decât frecvența rețelei de alimentare, iar forma tensiunii de ieșire este similară cu cea a unui redresor cu undă completă. Tensiunea de ieșire este aproape egală cu dublul amplitudinii tensiunii a înfășurării secundare. Tensiunea de funcționare a ambelor condensatoare este egală cu amplitudinea acestei tensiuni. Tensiunea inversă pe fiecare diodă este egală cu dublul amplitudinii. Astfel, utilizarea acestei scheme este mai profitabilă decât schema prezentată în Fig. 38.

Este interesant de remarcat faptul că, la o valoare constantă a tensiunii pe înfășurarea secundară a transformatorului, circuitul de punte oferă o tensiune redresată de două ori mai mare, iar circuitul de dublare a tensiunii (vezi Fig. 39) oferă de patru ori mai mare decât o tensiune completă. circuit de undă cu un punct de mijloc. Trebuie menționat că în literatura învechită circuitul de dublare a tensiunii prezentat în Fig. 39, se numește schema Latour.

Să luăm în considerare încă două circuite redresoare cu multiplicare a tensiunii. În fig. Figura 40 prezintă un circuit redresor cu cvadruplicare a tensiunii, construit pe același principiu ca și circuitul prezentat în Fig. 38. În timpul unui semiciclu, condensatoarele C1 sunt încărcate de tensiunea înfăşurării şi SZ cu suma tensiunii înfăşurării şi a condensatorului încărcat C2 minus tensiunea pe C1; în acelaşi timp se descarcă C2.

Condensatorul C1 este încărcat la amplitudine, iar SZ - la de două ori amplitudinea tensiunii de pe înfășurare. În timpul următorului semiciclu, C2 este încărcat cu tensiunea totală pe înfășurare și pe C1, precum și C4 cu suma tensiunilor de pe înfășurare, pe C1 și pe SZ minus tensiunea pe C2; în acest caz, C1 și SZ sunt descărcate. Ambele condensatoare C2 și C4 sunt încărcate la dublul amplitudinii tensiunii de pe înfășurare. Tensiunea rezultată este îndepărtată de la condensatoarele C2 și C4 conectate în serie și în conformitate. Frecvența de ondulare a tensiunii redresate în acest circuit este aceeași ca și în circuitul din Fig. 38, 50 Hz.

Orez. 40. Circuit de multiplicare a tensiunii semi-undă

În fig. Figura 41 prezintă un circuit de cvadruplare a tensiunii cu undă completă similar cu circuitul prezentat în Fig. 39. Cititorul poate lua în considerare principiul funcționării acestuia independent prin analogie cu diagramele anterioare. Aici frecvența de ondulare este de 100 Hz, iar doi condensatori C1 și SZ funcționează la o tensiune egală cu amplitudinea unei singure tensiuni a înfășurării secundare a transformatorului în loc de un condensator C1 din circuitul din Fig. 40. Cu același număr de elemente, această schemă este mai profitabilă decât cea anterioară.

Avantajul circuitului prezentat în Fig. 40, este capacitatea de a multiplica tensiunea de un număr impar de ori. Deci, dacă scoateți condensatorul C4 și dioda conectată la acesta și eliminați tensiunea redresată de la condensatoarele C1 și S3, veți obține triplu tensiune. Diagrama prezentată în Fig. 41, vă permite să obțineți doar o tensiune redresată de un număr par de ori mai mare decât tensiunea de pe înfășurarea secundară a transformatorului.

Orez. 41. Circuit de multiplicare a tensiunii de undă întreagă

Rectificarea cu multiplicarea tensiunii nu se limitează la cvadruplicarea acesteia; prin conectarea unor circuite suplimentare formate dintr-o diodă și un condensator, puteți crește factorul de multiplicare. Este adesea necesar să se obțină o tensiune redresată mare, măsurată în kilovolți. Pentru a atinge acest obiectiv, există două moduri: fie înfășurați înfășurarea secundară de înaltă tensiune a transformatorului și îndreptați înfășurarea rezultată. înaltă tensiune un simplu redresor sau folosiți un circuit de multiplicare. A doua metodă este mai convenabilă. Înfășurările de înaltă tensiune ale transformatoarelor au o fiabilitate scăzută, deoarece este necesar să le izolați cu atenție de alte înfășurări și de miez și, de asemenea, să izolați bine straturile acestei înfășurări unele de altele. În plus, înfășurarea înfășurărilor de înaltă tensiune în sine necesită foarte multă muncă: trebuie să înfășurați mii de spire foarte sârmă subțire, care se rupe usor cu cea mai mica tensiune. În cele din urmă, redresorul necesită utilizarea de condensatoare și diode de înaltă tensiune cu o tensiune inversă foarte mare. Ieșirea se găsește prin conectarea mai multor condensatoare și mai multe diode în serie. Dar apoi, cu același număr de condensatoare și diode, este mai convenabil să asamblați un redresor cu multiplicare a tensiunii, eliminând în același timp nevoia de înfășurare a înfășurării de înaltă tensiune a transformatorului.