38
elementu wejściowego filtru Dla układów a i d diody przewodzą krótkie impulsy prądowe o dużych amplitudach, a napięcie wyjściowe jest bliskie wartości maksymalnej Um prostowanego przebiegu.
Dla układów b i c każda z diod przewodzi (w układach pełnookresowych) prąd w przybliżeniu o stałej wartości przez czas równy połowie okresu, a napięcie wyjściowe jest zbliżone do wartości średniej prostowanego przebiegu.
L L l
'3 |
L \^' |
fu2 |u, |
T1 T |
O- u2 |u|Ci |
V! |
a) |
b) |
c) |
d) |
Rys. 1.12. Filtry prostownicze: a) kondensator, b) cewka indukcyjna, c) człon LC typu r („gamma"), d) człon LC typu n
Jeśli współczynniki zawartości tętnień porównamy w układach budowanych na tym samym transformatorze, dla takiego samego obciążenia, to najmniejszą wartość powinniśmy uzyskać przy zastosowaniu filtru o strukturze typu n pokazanego na rys 1 12d W filtrze tego typu, przy małych prądach obciążenia, można czasem, licząc się z nieco większymi stratami, zamiast niewygodnego dławika L zastosować po prostu rezystor.
1. W układzie prostownika półokresowego z rys. 1.1a, zakładając zerową rezystancję uzwojeń transformatora, przekładnię transformatora równą jeden oraz spadek napięcia na przewodzącej diodzie Uf = 0. obliczyć:
a) wskazanie woltomierza V reagującego na wartość średnią mierzonego napięcia,
b) maksymalną wartość napięcia wstecznego URmax na diodzie.
c) moc traconą w obciążeniu R0 = 1 kQ.
2 Obliczyć wartości wymienione w punkcie 1a,b.c dla prostownikZLneijmok&smt go z rys. 1.2a przy podanych założeniach upraszczających.
3 W układzie prostownika mostkowego z rys. 1.3a przy założeniach z punktu 1.1 wyznaczyć maksymalne napięcie wsteczne URmax występujące na każdej z diod.
4 W układzie prostownika półokresowego z rys. 1.7a obciążonego obwodem równoległym RC, którego stała czasowa jest duża (np. wynosi 10 sekund), zakładając zerową rezystancję uzwojeń transformatora, jego przekładnię równą jedności oraz spadek napięcia na przewodzącej diodzie Uf = 0, obliczyć:
a) wskazanie woltomierza V reagującego na wartość średnią mierzonego napięcia,
b) maksymalną wartość napięcia wstecznego URmax na diodzie,
c) moc traconą w obciążeniu R = 1 kO.
5. Obliczyć wartości wymienione w punktach 4a,b,c przy podobnych założeniach upraszczających, ale dla prostownika pełnookresowego z rys. 1.8.
6. Jakie wartości napięcia wstecznego URmax muszą wytrzymać diody Di i D2 w każdym z układów podwajaczy napięcia - symetrycznym i niesymetrycznym?
7. Co można powiedzieć na temat pól powierzchni pod dodatnim i ujemnym fragmentem przebiegu czasowego prądu ici w układzie podwajacza symetrycznego (rys. 1.9)?
8. Narysować przebiegi czasowe prądów diod iDi, io2. prądu transformatora i-m oraz napięć uci, uC2, udi i uD2 w układzie niesymetrycznego podwajacza napięcia z rys. 1.10.
9. Do jakich wartości napięć naładują się kondensatory C3-^C6 w układzie powielacza napięcia z rys. 1.11? Jakie napięcie wsteczne URma* musi wytrzymać każda z diod Di-fD6?
10. W układzie z rys. 1.1a, dla którego przekładnia wynosi 6, na diodzie występuje napięcie URmax = 6 • -Jl • 220 < 1900 V. Jeżeli nie dysponujemy diodą, która wytrzymuje takie napięcie, czy możemy włączyć szeregowo dwie diody jednakowego typu, dla których dopuszczalne napięcie wsteczne wynosi 1000 V? (Wskazówka: jeśli o danym typie diod wiemy z katalogu, że przy UR = 1000 V prąd wsteczny lR nie przekracza 10 |xA, to obydwie przykładowe charakterystyki z rys.1.13 spełniają ten warunek. Czy jednak napięcie wsteczne rozłoży się na takich przykładowych diodach w przybliżeniu po połowie?).