Реферат Джерела живлення електронних пристроїв

-->> Напівпровідникові елементи, особливо інтегральні мікросхеми, використовувані в сучасних електронних пристроях, пред'являють жорсткі вимоги до якості споживаної енергії. Так вихідна напруга (струм) має бути стабільним, мати необхідну форму (наприклад, строго синусоїдальну для інверторів), мінімальний рівень пульсації постійного струму (випрямлячі).

ЧАСТИНА 1. ОСНОВНІ ПАРАМЕТРИ Однофазні ВИПРЯМЛЯЧІВ І згладжуючих фільтрів

1.1 Однофазні випрямлячі і їх основні параметри

випрямляча називається пристрій, що перетворює змінну напругу в несинусоїдальності постійне (Випрямлена), а середнє значення (постійна складова) цієї напруги користується споживачем постійного струму. Наявність змінних складових (Пульсацій) в результаті перетворення неминуче. Різними заходами пульсації можуть бути зменшені до як завгодно малих значень.

Одним із способів зменшення пульсацій є застосування фільтрів випрямленої напруги. Подальше поліпшення якості перетворення може здійснюватися в схемі стабілізатора напруги. Розглянуті в роботі схеми служать основою побудови більшості джерел живлення, які використовуються в самих різних областях техніки. Вони забезпечують постійною напругою харчування електромашинні приводи механізмів, технологічні процеси, електронні пристрої. Знання властивостей джерел живлення необхідно інженеру для грамотної їх експлуатації.

Залежно від числа фаз змінного напруги розрізняють однофазні і багатофазні (зазвичай трифазні) випрямлячі. Структурна схема випрямляча наведена на рис. 1.

Рисунок 1 - Структурна схема випрямляча

Випрямляч містить трансформатор Т, необхідний для перетворення напруги мережі U c до величини U 2 , яка визначається вимогами навантаження; вентильну групу В, яка забезпечує одностороннє протікання струму в ланцюзі навантаження, в внаслідок чого змінна напруга U 2 перетвориться в пульсуюче; фільтр Ф, передавальний на вихід схеми постійну складову напруги і згладжує пульсації напруги.

Випрямляч може бути доповнений схемою стабілізації, яка підключається до виходу фільтра і призначеної для підтримки напруги на навантаженні незмінним при зміні напруги U 2 на трансформаторі.

Для малопотужних випрямлячів, які живляться від однофазної мережі змінного струму, найбільш характерні режими роботи на ємнісні і індуктивні навантаження. Ємнісна навантаження типова для випрямлячів на малі струми. При цьому фільтр починається з ємності або ємність встановлюється на виході випрямляча паралельно навантаженні для зменшення змінної складової випрямленої напруги. Реакція навантаження | на випрямляч буде визначатися ємністю, опір якої для змінної складової багато менше опору навантаження. Якщо фільтр випрямляча починається з досить великій індуктивності, то прийнято вважати, що навантаження випрямляча індуктивна.

Незалежно від режиму роботи випрямляч характеризується вихідними параметрами, параметрами, характеризують режим вентиля, і параметрами трансформатора.

До вихідних параметрах випрямляча ставляться: номінальне випрямлена напруга; номінальний випрямлений струм; коефіцієнт пульсації випрямленої напруги частота основної гармоніки пульсації випрямленої напруги; внутрішній опір випрямляча. Коефіцієнт пульсації-відношення амплітуди першої гармоніки випрямленої напруги U om 1 до середнього випрямленої напруги Uo .

Вентилі в випрямлячах характеризуються наступними параметрами: середнім випрямленою струмом; діючим значенням струму; амплітудою струму; амплітудою зворотної напруги середньою потужністю розсіюваною за період.

Для трансформаторів, що працюють в випрямлячах, визначаються наступні параметри: діючі значення напруги, і струму первинної обмотки; діючі значення напруги і струму вторинної обмотки; повна потужність вторинної обмотки; повна потужність первинної обмотки; повна або габаритна потужність трансформатора. Параметри вентилів і трансформатора залежать як від схеми випрямлення, так і від режиму роботи випрямляча.

При харчуванні апаратури від однофазної мережі змінного струму знаходять застосування випрямлячі однополуперіодні, двухполуперіодні з виведенням середньої точки, бруківки, з подвоєнням напруги і з множенням напруги.

Однополуперіодний випрямляч (рис. 2, а) застосовується в основному з ємнісним, Г-і П-образними фільтрами RC. Кенотронні вентилі застосовують на потужності до 10-15 Вт, а з напівпровідниковими - до 2-3 Вт Переваги однополуперіодного випрямляча - мінімальне число елементів, невисока вартість, у виконанні з напівпровідниковими вентилями - можливість роботи без трансформатора. Недоліки - низька частота пульсацій, відносно високі зворотне напруга на вентилі, погане використання трансформатора, підмагнічування осердя трансформатора постійним струмом.

двухполуперіодний випрямляч з висновком середньої точки (рис. .2, Б) працює в основному з ємнісним і Г-і П-образними фільтрами LC. З кенотрона вентилями застосовується на випрямлені напруги 200-600В і струми навантаження 50-500 мА, з напівпровідниковими вентилями - на випрямлені напруги до 100 В і струми навантаження до 500 мА. Основні переваги - підвищена частота пульсації, мінімальне число вентилів, можливість використання вентилів із загальним катодом або спільним анодом (Для напівпровідникових - можливість застосування загального радіатора без ізоляції вентилів). Недоліки - ускладнена конструкція трансформатора, найгірше використання трансформатора в порівнянні з випрямлячами по бруківці схемою і з подвоєнням напруги, підвищене зворотне напруга на вентилі.

Однофазний мостовий випрямляч (рис. 2, в) володіє кращими технік0-економічними показниками. Застосовується в, основному з ємнісним Г-і П образними фільтрами LC. Виконується з напівпровідниковими вентилями на напруги до 400 В і струм навантаження до 1 А. Гідності вентиля - підвищена частота пульсації, низьке зворотне напруга, хороше використання трансформатора, можливість робо...