- •Монтаж стабилизированного выпрямителя
- •Домашнее задание
- •Вопросы для самопроверки
- •Приборы и оборудование
- •Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Методические указания Структурная схема стабилизированного выпрямителя
- •Стабилизаторы постоянного напряжения
- •Параметрические стабилизаторы постоянного напряжения
- •Компенсационные стабилизаторы напряжения
- •Составление монтажной схемы и таблицы соединений.
- •Монтаж стабилизированного выпрямителя.
- •Проверка работоспособности эрэ и замена неисправных
- •Монтаж стабилизатора
- •Порядок составления карты сопротивлений и карты напряжений для ламповых схем.
- •Особенности карты сопротивлений для транзисторных схем.
- •Снятие карты напряжений
- •Определение основных технических показателей и составление паспорта стабилизатора
Контрольные вопросы
1 Что произойдет в стабилизаторе при перемещении движка резистора R5 вверх (вниз)? Поясните процессы, происходящие в стабилизаторе.
2 Укажите причины уменьшения коэффициента стабилизации и фильтрации.
3 Укажите элементы стабилизатора, определяющие внутренне сопротивление.
4 Как выполняется защита стабилизатора от коротких замыканий в нагрузке?
5 Как проверить работоспособность стабилизатора при наличии вольтметра и набора резисторов.
6 Нарисуйте структурную схему для определения внутреннего сопротивления стабилизатора.
7 Почему стабилизатор обладает фильтрующими свойствами?
Литература
1 Электропитание устройств связи / В.М. Бушуев – Москва.: Радио и связь, 1986.
2 Сизых Г.Н. Электропитание устройств связи / Г.Н. Сизых – Москва.: Радио и связь, 1982.
3 Бурда А.Г. Обучение в электромонтажных мастерских / А.Г. Бурда – Москва.: Радио и связь, 1988.
4 Методические указания.
Методические указания Структурная схема стабилизированного выпрямителя
Электронная аппаратура питается от сети переменного тока. Однако для работы электронной аппаратуры требуется постоянное напряжение нескольких номиналов. Структурная схема стабилизированного выпрямителя и временные диаграммы приведены на рисунке 1.
Рисунок 1 –
Структурная схема и временные диаграммы
стабилизированного выпрямителя
Для получения различных номиналов напряжения применяют повышающее или понижающее трансформаторы (2 рисунок 1б). Трансформатор преобразует напряжение сети переменного тока в такое, которое необходимо для получения заданного напряжения на выходе выпрямителя. Кроме того, трансформатор необходим для гальванической развязки нагрузки и питающей сети.
Для преобразования переменного напряжения в постоянное применяются выпрямители (3 рисунок 1б). Наибольшее распространение в маломощных устройствах электропитания электронной аппаратуры получила мостовая схема выпрямителя (рисунок 2), в которой вторичная обмотка трансформатора подключена к одной из диагоналей моста, собранного из четырех диодов, а выпрямленное напряжение снимается с другой диагонали моста.
В течение положительного полупериода напряжение сети Uвх1 и напряжение вторичной обмотки трансформатора Uвх2 (полярность обозначена знаками «+», «-») диоды VD1 и VD4 открыты, а диоды VD2 и VD3 закрыты.
Токi1-4 через нагрузку протекает в направлении, показанном сплошной стрелкой. В течение отрицательного полупериода напряжение (полярность обозначена знаками «+», «-») диоды VD2 и VD3 открыты, а диоды VD1 и VD4 закрыты. Через нагрузку протекает ток i2-3, обозначенный штриховой линией, направление которого на нагрузке совпадает с направлением тока i1-4. Напряжение на нагрузке Uн представляет собой пульсирующее напряжение, достигающее максимального значения два раза за период (3, рисунок 1,б).
Если график (3, рисунок 1,б) разложить в ряд Фурье, (рисунок 3), то выпрямленное пульсирующее напряжение содержит постоянную составляющую U0 и гармоники U12, U22, U32 и т.д.
Постоянная составляющая выпрямленного напряжения является полезной и должна поступить в нагрузку без потерь. Гармонические составляющие U12, U22, U3~ ухудшают стабильность U0, поэтому они не должны поступать в нагрузку. Соотношение между U0 и гармониками оценивается коэффициентом пульсаций. Коэффициент пульсаций Кп в процентах определяется как соотношение амплитуды первой гармоники U1~ к постоянной составляющей выпрямленного напряжения U0.
(1)
Для ослабления пульсаций между выпрямителя и нагрузкой устанавливается сглаживающий фильтр, обычно состоящий из реактивных сопротивлений (индуктивностей и емкостей). Резонансная частота такого фильтра fр (рисунок 3) должна быть меньше 100 Гц. В выпрямителях малой мощности применяют фильтры состоящие из активного сопротивления и емкости (рисунок 4). В таком фильтре относительно велики падение напряжения и потери энергии на резисторе Rф, но габариты и стоимость такого фильтра меньше, чем индуктивно-емкостного.
Работу резистивно-емкостного фильтра необходимо рассматривать совместно с выпрямителем. Его действие основано на накоплении электрической энергии, в электрическом поле конденсатора при напряжении U0 Коэффициент пульсации на выходе фильтра уменьшается (3, рисунок 1,б, штриховая линия).
Рисунок
4 – Схема фильтраRC