Laboratorium Elektroniki cz II 0

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,	T^1 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.

1.3. Tematy sprawdzające

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 UR_max na diodzie.

c)    moc traconą w obciążeniu R₀ = 1 kQ.

„ Mi sio!

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 U_Rmax 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 U_Rmax 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 U_Rmax 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 i_Di, io2. prądu transformatora i-m oraz napięć uci, u_C2, udi i u_D2 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 U_Rmax = 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 U_R = 1000 V prąd wsteczny l_R 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?).