Laboratorium Elektroniki cz II 9

sator Ci, zostaje zakłócone w związku z tym, że w tym czasie doładowywany jest kondensator C2, co wpływa na prąd iR płynący przez obciążenie iR, a więc także na prąd i_Ci.

Napięcie wyjściowe równe sumie Uci + Uc2 ma wartość bliską 2U_m. Zwiększenie obciążenia (tzn. zmniejszenie wartości R) powoduje, że rośnie amplituda tętnień napięcia wyjściowego, obniża się wartość średnia tego napięcia, rośnie amplituda impulsów prądowych diod oraz rosną kąty przepływu prądu przez diody.

Omawiany podwajacz nazywamy symetrycznym, gdyż w przypadku uziemienia jednego końca uzwojenia wtórnego transformatora nie możemy do tej samej masy podłączyć żadnego z dwu końców rezystancji obciążenia - obciążenie jest symetryczne względem potencjału masy. Dla drugiego układu podwajacza pokazanego na rys. 1.10 uziemienie jednego z zacisków transformatora oznacza, że także obciążenie jest jednym ze swoich zacisków podłączone do masy, czyli jest względem potencjału masy niesymetryczne.

Działanie układu polega na tym, że w stanie ustalonym - w pobliżu wartości maksymalnej ujemnej połówki napięcia transformatora - kondensator Ci ładuje się przez

Rys. 1.11.6-krotny powielacz napięcia

2y I powered by

I Mi sio!

diodę Di do wartości bliskiej U_m. Przy dodatniej połówce napięć w obwodzie zaznaczonym na rysunku linią przerywaną działa napięcie, którego wartość maksymalna wynosi 2 U_m. Do takiej więc wartości poprzez diodę D₂ doładowany jest kondensator C₂.

Układ podwajacza z rys. 1.10 można „wydłużać” uzyskując układy powielaczy napięcia o żądanym, większym od 2 współczynniku powielania. Dla przykładu na rys. 1.11 pokazano układ 6-krotnego powielania napięcia.

1.2.5. Filtry prostownicze

Układ prostowniczy może być wyposażony w filtr prostowniczy, którego zadaniem jest zmniejszenie zawartości tętnień w napięciu wyprostowanym. W najprostszym przypadku rolę takiego filtru spełnia kondensator elektrolityczny o dużej pojemności włączony równolegle do obciążenia, które najczęściej ma charakter rezystancyjny. Przy takim podejściu, np. w układzie z rysunku 1.8, pojemność C reprezentuje filtr prostowniczy mający za zadanie zmniejszenie tętnień napięcia wyjściowego Uo, a rezystor R reprezentuje użytkowe obciążenie.

Pod względem ilościowym zawartość tętnień można opisać wprowadzając pojęcie tzw. współczynnika tętnień a. definiowanego jako:

UjPP.

^Ośr

a' = lub a’

'-'Ośr

gdzie: Uos_r - wartość średnia napięcia wyjściowego prostownika,

Utsk - wartość skuteczna niepożądanej składowej zmiennej,

Utpp - wartość międzyszczytowa (podwójna amplituda) składowej zmiennej.

Wymaganie zmniejszenia współczynnika „a" (zwłaszcza przy większych prądach obciążenia) prowadzi do konieczności rozbudowania układu filtru prostowniczego Kilka możliwości w tym zakresie przedstawiono na rysunku 1.12. W każdym z tych układów do wyjścia filtru (napięcie U₂) będzie podłączone obciążenie użytkowe najczęściej o charakterze rezystancyjnym. Do wejścia (Ui) podłączone jest poprzez diody napięcie prostowane.

Układy z rys. 1.12a i d możemy nazwać układami o wejściu pojemnościowym, a układy z rys. 1.12b i c układami o wejściu indukcyjnym. Charakter przebiegów czasowych prądów i napięć, a także wartość średnia napięcia wyjściowego zależą od