Тема № 6. Елементна база мікропроцесорної техніки

2.3. Мостовий двонапівперіодний випрямляч

Складається (рис. 2.5, а) з двох пар діодів, що працюють почергово VD1, VD4 і VD2, VD3. У позитивний напівперіод напруги и₂ (полярність напруги на рисунку 2.5, а пока­зано без дужок) діоди VD1, VD4 увімкнуті в прямому напрямку, а VD2, VD3 у зворотному. Струм і₁₄ прямує крізь діод VD1 до точки " с ", а далі на наванта­ження R_Н - до точки «С» і крізь відкритий діод VD4 до правого затискача обмо­тки трансформатора. Струм від точки «С» при цьому не має змоги надходити до діода VD2 тому, що на його катоді потенціал вищий, ніж у точці "С", тобто цей діод закритий. У негативний напівперіод (полярність и₂ показана в дужках) струм і₂₃ прямує крізь діоди VD2, VD3, а VD1, VD4 закриті, струм навантаження і_Н має при цьому також напрямок від «с» до «С». Так само як і у схемі (рис. 2.4) використовуються обидва напівперіоди напруги джерела и₂. Значення и_СР (табл. 2.1) визначається аналогічно. Зворотною напругою для закритих діодів є вторинна напруга трансформатора (рис. 2.5, б). Назву «мостова» схема отрима­ла через те, що навантаження R_Н ввімкнено як «місток» між точками «с» і «С> катодної групи вентилів (VD1 і VD3, з'єднані катодами) і анодної групи венти­лів (VD2 і VD4, з'єднані анодами). При цьому струм навантаження завжди пря­мує крізь один діод із катодної групи із один з анодної. Через те, що діоди пра­цюють почергово, струм крізь один діод І_VDСР= 0,5 •І_НСР.

Відзначимо, що в однофазних схемах перемикання діодів здійснюється при зниженні струму до нуля, тобто комутація зводиться лише до зміни стану - вмикання/вимкнення.

На відміну від постійного струму, де ис_Р=и, І_СР=І, діючі значення пульсуючих напруги і струму и>и_ср, І>І_СР. Корисними для приймачів постійного струму є лише сере­дні значення напруги и_СР і струму І_СР. Наявність гармонійних складових обу­мовлює додаткові витрати енергії на нагрівання. Пульсації струму в машинах постійного струму викликають шкідливі пульсації електромагнітного моменту. Практично неприпустимі пульсації напруги живлення для електронних при­строїв.

Для зниження пульсацій випрямленої напруги (струму) до припустимого для навантаження значення, застосовують згладжувальні фільтри (ЗФ) із за­стосуванням реактивних L і С елементів. При цьому змінні складові не прохо­дять крізь фільтр - виділяються на ньому, а на виході отримують практично не­змінне значення и₀. Реальне значення напруги на виході фільтру и_Ф (рис. 2.1) має деякі пульсації відносно значення и0, які значно менші ніж пульсації и_В.

Для живлення електронних пристроїв звичайно використовують стабілі­затор напруги (СТ), що забезпечує постійність напруги на навантаженні із змінюванням його опору, або напруги живлення Ц₁. У деяких випадках елемен­ти, що подані на рисунку 2.1, можуть бути відсутніми (наприклад, ТУ, якщо напруга Ц відповідає значенню потрібної напруги на навантаженні, або стабі­лізатор, якщо стабілізації напруги не потребується).