Форум самодельщиков: Самый простой удвоитель и умножитель напряжения. - Форум самодельщиков
Типы выпрямителей переменного тока
Выпрямители с умножением напряжения
Ещё в начале ХХ века имел место очень принципиальный спор между корифеями электротехники. Какой ток выгоднее передавать потребителю на большие расстояния: Научный спор выиграли сторонники передачи переменного тока по проводам высоковольтных линий от подстанции к потребителю. Эта система принята во всём мире и успешно эксплуатируется до сих пор. Но большинство электронной техники и не только бытовой, но и промышленной питается постоянными напряжениями и это привело к созданию целой отрасли электрики — преобразование выпрямление переменного тока. После того как электронная лампа была забыта, главным элементом любого выпрямителя стал полупроводниковый диод. Схемотехника выпрямителей весьма обширна, но самым простым является однополупериодный выпрямитель. Напряжение с вторичной обмотки силового трансформатора подаётся на один единственный диод. Поэтому выпрямитель и назван однополупериодным. Выпрямляется только один полупериод и на выходе получается импульсное напряжение. Форма его показана на рисунке. Схема проста и не требует большого количества элементов. Это и сказывается на качестве выпрямленного напряжения. При низких частотах переменного напряжения например, как в электросети - 50 Гц выпрямленное напряжение получается сильно пульсирующим. А это очень плохо. Для того чтобы снизить величину пульсации выпрямленного напряжения приходится брать величину конденсатора С1 очень большую, порядка — микрофарад, что увеличивает размер блока питания, так как электролиты на - мкф имеют довольно большие размеры. Поэтому на низких частотах эта схема практически не используется. Зато однополупериодные выпрямители прекрасно зарекомендовали себя в импульсных блоках питания работающих на частотах 10 — 15 кГц килогерц. На таких частотах величина ёмкости фильтра может быть очень небольшой, а простота схемы уже не столь сильно влияет на качество выпрямленного напряжения. Примером использования однополупериодного выпрямителя может служить простой зарядник от сотового телефона. Так как зарядник сам по себе маломощный, то в нём применяется однополупериодная схема, причём как во входном сетевом выпрямителе V 50Гц , так и в выходном, где требуется выпрямить переменное напряжение высокой частоты со вторичной обмотки импульсного трансформатора. К несомненным достоинствам такого выпрямителя следует отнести минимум деталей, низкую стоимость и простые схемные решения. В обычных не импульсных блоках питания многие десятилетия успешно работают двухполупериодные выпрямители. Они бывают двух схемных решений: Выпрямитель со средней точкой требует более сложного в исполнении силового трансформатора, хотя диодов там используется в два раза меньше чем в мостовой схеме. К недостаткам двухполупериодного выпрямителя со средней точкой можно отнести то, что для получения одинакового напряжения, число витков во вторичной обмотке трансформатора должно быть в два раза больше, чем при использовании мостовой схемы. А это уже не совсем экономично с точки зрения расходования медного провода. Величина пульсаций выпрямленного напряжения меньше чем у однополупериодного выпрямителя и величину конденсатора фильтра так же можно использовать гораздо меньшую. Наглядно увидеть, как работает двухполупериодная схема можно по рисунку. Как видим, на выходе выпрямителя уже в два раза меньше "провалов" напряжения - тех самых пульсаций. Активно применяется схема выпрямителя со средней точкой в выходных выпрямителях импульсных блоков питания для ПК. Так как во вторичной обмотке высокочастотного трансформатора требуется меньшее число витков медного провода, то гораздо эффективнее применять именно эту схему. Диоды же применяются сдвоенные, то есть такие, у которых общий корпус и три вывода два диода внутри. Один из выводов - общий как правило катод. По виду сдвоенный диод очень похож на транзистор. Наибольшую популярность приобрела в бытовой и промышленной аппаратуре мостовая схема. Можно без преувеличения сказать, что это самая распространённая схема. На практике вы с ней ещё не раз встретитесь. Она содержит четыре полупроводниковых диода, а на выходе, как правило, ставится RC-фильтр или только электролитический конденсатор для сглаживания пульсаций напряжения. О данной схеме уже рассказывалось на странице про диодный мост. Стоит отметить, что и у мостовой схемы есть недостатки. Как известно, у любого полупроводникового диода есть так называемое прямое падение напряжения Forward voltage drop - V F. Для обычных выпрямительных диодов оно может быть 1 - 1,2 V зависит от типа диода. Так вот, при использовании мостовой схемы на диодах теряется напряжение, равное 2 x V F , то есть около 2 вольт. Это происходит потому, что в выпрямлении одной полуволны переменного тока участвуют 2 диода затем другие 2. Получается, что на диодном мосте теряется часть напряжения, которое мы снимаем со вторичной обмотки трансформатора, а это явные потери. Поэтому в некоторых случаях в составе диодного моста применяются диоды Шоттки, у которых прямое падение напряжения невелико около 0,5 вольта. Правда, стоит учесть, что диод Шоттки не рассчитан на большое обратное напряжение и очень чувствителен к его превышению. Принцип удвоителя напряжения Латура-Делона-Гренашера основан на поочерёдном заряде-разряде конденсаторов С1 и С2 разными по полярности полуволнами входного напряжения. В результате между катодом одного диода и анодом второго диода возникает напряжение в два раза превышающее входное. Стоит отметить, что данная схема применяется в блоках питания нечасто. Но её можно смело использовать, если необходимо вдвое увеличить напряжение, которое снимается со вторичной обмотки трансформатора. Это будет более логичным и правильным решением, чем перематывать вторичную обмотку трансформатора с целью увеличить выходное напряжение вторичной обмотки в 2 раза ведь при этом придётся наматывать вторичную обмотку с вдвое большим числом витков. Так что, если не удалось найти подходящий трансформатор - смело применяем данную схему. Конечно, для этого входное напряжение тоже должно быть достаточно большим. На рисунке изображён четырёхзвенный умножитель и на выходе мы получаем напряжение в четыре раза превышающее входное U. Эти выпрямители получили большое распространение там, где нужно получить высокое напряжение при достаточно малом токе. Например, по такой схеме были выполнены источники высокого напряжения в старых телевизорах и осциллографах для питания анода электронно-лучевой трубки. Сейчас такие источники питания используются в научных лабораториях, в детекторах элементарных частиц, в медицинской аппаратуре люстра Чижевского и в оружии самообороны электрошокер. При повторении подобных конструкций и подборе деталей, следует учитывать рабочее напряжение , как диодов, так и конденсаторов исходя из напряжения, которое вы хотите получить. Весь умножитель, как правило, заливается специальным компаундом или эпоксидной смолой во избежание высоковольтных пробоев между элементами схемы. Для нормальной работы некоторых устройств как, например, люстры Чижевского необходимы достаточно высокие напряжения. Как считают специалисты, излучатель отрицательных аэроионов, эффективен только при напряжении не менее 60 киловольт. Устройства, которые используются для получения постоянного тока из переменного трёхфазного тока, называются трёхфазными выпрямителями. Трёхфазные выпрямители в бытовой технике, конечно, не используются. Единственный прибор, который может использоваться в быту это сварочный аппарат. В качестве трёхфазных выпрямителей используются наработки двух известных электротехников Миткевича и Ларионова. Коэффициент пульсаций на нагрузке очень мал, что позволяет использовать конденсаторы фильтра небольшой ёмкости и малых габаритов. В схеме используется уже шесть диодов и немного другая схема включения. Зато эта схема может выдавать высокое напряжение при большой мощности. Трёхфазные мощные выпрямители используются в электровозах, городском электротранспорте трамвай, троллейбус, метро , в промышленных установках для электролиза. Так же промышленные системы очистки газовых смесей, буровое и сварочное оборудование используют трёхфазные выпрямители. Теперь вы знаете, какие бывают выпрямители переменного тока и сможете легко обнаружить их на принципиальной схеме или печатной плате любого прибора. А для тех, кто хочет знать больше, рекомендуем ознакомиться с книгой "Полупроводниковые выпрямители". Параметры NTC и PTC термисторов. Блок питания на базе готового DC-DC преобразователя. Как читать электронные схемы? Типы выпрямителей переменного тока Какие бывают выпрямители? Старт Цифровая электроника Микроконтроллеры Мастерская О Компах Технологии электроники Секреты ремонта автомагнитол Карта сайта Обратная связь Книги для радиолюбителей Программы для радиолюбителей Полезные программы.
Сколько воды добавлять в тесто
Частые причины выпадения волос у женщин
Где можно поесть устриц в москве
Запись в первые классы
Какой чувствительности долженбыть тестна беременность
Где в спб оформить
Расписание автобуса 8 апатиты 2017
Тест драйв ваз 2199
Накачать пресс и ягодицы за месяц
Поделки для клумбы своими руками из подручных
Каково значение грибовв природе
Как сделать поделку из модулей
Уровень бета хгч
Литий химические свойства
Ейск улица кропоткина 159 на карте