Usměrňovače jsou obvody, jejichž úkolem je usměrnit signál, nejčastěji harmonický, tj. přeměnit jej na signál stejnosměrný s minimální úrovní střídavé složky. Usměrňovače bývají u spojitých stabilizátorů zařazovány za síťový napájecí transformátor, u spínaných stabilizátorů se obvykle připojují přímo k elektrorozvodné síti přes odrušovací filtr. Úkolem usměrňovačů ...
Typickou aplikací násobičů napětí jsou zdroje vysokého napětí
v obrazovkových obvodech.BNEZ úlohy
1 Neřízené usměrňovače
Jméno: Spolupracoval:
Datum měření: Hodnocení:
ÚVOD
Usměrňovače jsou obvody, jejichž úkolem usměrnit signál, nejčastěji harmonický, tj. Jeho hodnota určuje jako napětí špička-
špička (mezivrcholové napětí napěťového průběhu zátěži). činitel
zvlnění:
100
0
⋅= −
U
U
p
pp
. Základní zapojení neřízených usměrňovačů: jednocestný usměrňovač, Graetzův
dvoucestný můstkový usměrňovač, Greinacherův zdvojovač napětí. Použití napěťových násobičů zjednodušuje řešení
transformátoru (menší počet závitů). obrázek 1a. jeho vyhlazení paralelně
k zátěži připojuje filtrační (vyhlazovací) kondenzátor. Nejčastěji používaným usměrňovačem je
Greatzův dvoucestný můstkový usměrňovač, jehož obvodové schéma prezentuje obrázek 1b. obrázku naznačen nejjednodušší
zdvojovač napětí, tzv. přeměnit
jej signál stejnosměrný minimální úrovní střídavé složky. Tvar výstupního napětí obsahuje stejnosměrnou
složku superponovanou zbytkovou hodnotou zvlnění.
Napětí výstupech usměrňovačů více méně zvlněné stejnosměrnou složkou (střední
hodnotou), přičemž jsou tyto veličiny výrazně závislé typu, obvodovém zapojení, usměrňovače. případě požadavků mohou být
usměrňovače zapojeny formě násobičů napětí. Jeho
výhodou oproti jednocestnému usměrňovači plné využití transformátoru hlediska dosažitelného
přenosu výkonu. Připojíme-li
propustně polarizovanou diodu sérii stejnosměrnému zdroji napětí, výstupní odpor této
kombinace dán součtem vnitřního odporu zdroje dynamického odporu diody pracovním bodě.
Na výstupu holého usměrňovače vždy stejnosměrné puslní napětí. Úkolem usměrňovačů usměrnit
harmonické napětí výstupu transformátoru, tedy přeměnit jej napětí ideálně stejnosměrné.
Základním obvodovým prvkem neřízených usměrňovačů dioda, která představuje typický
nelineární pasivní prvek.
Obr. Pro
minimalizaci zvlnění výstupní svorky usměrňovačů zařazují filtrační kondenzátory nebo při
požadavku velké odběrové proudy nárazové tlumivky. Usměrňovače bývají spojitých
stabilizátorů zařazovány síťový napájecí transformátor, spínaných stabilizátorů obvykle
připojují přímo elektrorozvodné síti přes odrušovací filtr. Greinacherův zdvojovač, sestávající dvou jednocestných usměrňovačů
zapojených pohledu zátěže sérii, přičemž jeden aktivní době kladné půlperiody vstupního
harmonického napětí druhý době záporné půlperiody vstupního harmonického napětí. Výkon dvoucestného usměrňovače výstupní zátěž přenáší během obou
půlperiod vstupního harmonického napětí, kdežto jednocestného pouze během jedné půlperiody. Usměrňovací účinek diody dán velmi vysokým dynamickým odporem
v závěrném směru prakticky nulovým dynamickým odporem propustném směru. (1)
Pro praktický návrh filtrační kapacity usměrňovačů pro zadaný činitel zvlnění používá vztah:
.
Nevýhodou dvoucestného Graetzova můstkového zapojení aktivní činnost vždy dvou diod
současně (dvojnásobný úbytek napětí diodách).
Připojením diody zdroji harmonického střídavého napětí získáváme nejjednodušší typ
usměrňovače, jednocestný usměrňovač, viz. Poměr vyjádřený procentech mezi
tímto napětím střední hodnotou (stejnosměrnou složkou) napětí zátěži definuje tzv
