Схемы выпрямителей

June 10, 2010 by admin Комментировать »

Поскольку ИИП позволяют иметь большие допустимые уровни на­пряжения, поступающего от нестабилизированных источников, суще­ствуют неправильные представления о проектировании таких источ­ников. Они состоит в том, что необходимо всего лишь убедиться в наличии достаточного нестабилизированного напряжения при наихуд­ших условиях, что нужен примитивный нестабилизированный источ­ник с элементарным фильтром, и что обо всем остальном позаботит­ся импульсный стабилизатор. Вполне возможно в этом есть доля истины, потому что использование ультразвуковой частоты переклю­чения устраняет пульсации с частотой 60 и 120 Гц в стабилизирован­ном выходном напряжении. Процесс переключения, вместе с отсле­живанием сигнала рассогласования цепью обратной связи, обеспечивает электронную фильтрацию. В некоторых импульсных си­стемах, где можно отказаться от силового трансформатора, рассчитан­ного на частоту 60 Гц (очень привлекательная особенность этих схем), все значительно упрощается.

Основные характеристики нестабилизированных источников заслужи­вают краткого обзора хотя бы потому, что они являются неотъемлемой частью импульсных стабилизаторов. А слишком беспечное отношение к нерегулируемым источникам приводило к некоторым неблагоприятным последствиям и к характеристикам, далеким от оптимальных.

Основные характеристики выпрямительных схем приведены в табл. 16.1 и 16.2. Более высокий к.п.д. двухполупериодных схем сделал их наи­более распространенными в однофазных системах. Из двух вариантов двухполупериодных схем мостовая схема выпрямителя более предпоч­тительна, чем двухполупериодная с отводом от средней точки обмотки трансформатора. Во-первых, мост обеспечивает лучший коэф­фициент использования трансформатора; во вторых, мост не требует никакого отвода от обмотки. Если мостовой выпрямитель применяется в схеме стабилизации без силового 60-герцового трансформатора, то такая система работает и с источником постоянного напряжения, причем полярность источника постоянного напряжения не суще­ственна.

Таблица 16.1. Соотношение между напряжениями в схемах выпрямителей. Напряжения но11М1фованы к уровню постоянной составляющей.

clip_image002

Таблица 16.2. Соогаошение между токами в схемах выпрямителей.

clip_image004

Однофазный мостовой выпрямитель имеет несколько недостатков и может вызывать удивление, что схема с отводом от средней точки (столь популярная в эпоху ламповых схем) возвращается в сложные ИИП. Воз­растающая потребность в мощных стабилизированных источниках с низким выходным напряжением и высоким значением тока вызвана тре­бованиями компьютерной техники; общее требование состоит в необхо­димости иметь напряжение 5 В при токах несколько сот ампер. Ни обычный кремниевый плоскостной диод, ни мостовая схема не могут напрямую использоваться для этих целей, потому что падение напряже­ния на них приводит к значительному снижению к.п.д. выпрямителя. В этом отношении мостовая схема хуже, чем схема с отводом от середины обмотки, потому что в ней происходит падение прямого напряжения на двух диодах. Рассеяние мощности в выпрямительном диоде пропорцио­нально прямому падению напряжения, так что просто заменяя в мосто­вой схеме обычные диоды на диоды Шотки, можно вдвое уменьшить рассеиваемую выпрямителем мощность. А если заменить мостовую схе­му схемой с отводом, получим еще двукратное сокращение рассеивае­мой мощности. Таким образом, обходясь без обычно используемого ди­одного моста и используя два диода Шотки в схеме с отводом у обмотки трансформатора, удается примерно вчетверо сократить мощность, рас­сеиваемую в выпрямителе. При напряжении 30 В это возможно не игра­ет заметной роли но когда выходное напряжение всего лишь 5 В, а токи очень большие, выбор схемы выпрямителя имеет большое значение, по­тому что «обычный» подход в этом случае, сводит на нет высокий к.п.д., который может обеспечить импульсная схема.

Хотя выпрямитель является простой схемой, ясно, что нельзя не уде­лять ему внимания и надеяться, что процесс переключения, введение об­ратной связи или другие методы все исправят. Кроме того, можно ожидать других ловушек. Когда используются обычные диоды или выпрямляются сигналы с частотой выше 20 кГц, о себе заявляют другие проблемы. Об этом говорилось в главе 13, хотя там основное внимание было направлено на характеристики, а не на рассеяние мощности в выпрямительных диодах.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты