Sada 1 - Elektrotechnika

Transkript

1 S třední škola stavební Jihlava Sada 1 - Elektrotechnika 9. Polovodiče usměrňovače, stabilizátory Digitální učební materiál projektu: SŠS Jihlava šablony registrační číslo projektu:cz.1.09/1.5.00/ Šablona: III/2 - inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Ing. Jaromír Zdarsa 2013 Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky

2 Polovodičová dioda Je to součástka využívající vlastností PN přechodu. Vede proud pouze při jedné polaritě napětí. (+ na anodě) Anoda polovodič typu P Katoda Polovodič typu N Anoda Katoda Schematická značka diody

3 Voltampérová charakteristika diody

4 Jednopulsníusměrňovač + C vyhlazovací kondenzátor R odpor chrání diodu před vysokým proudem při nabíjení kondenzátoru R z zatěžovací odpor Zelená = usměrněný průběh

5 Na vstupu je střídavé napětí o velikosti upravené transformátorem Dioda je otevřena v kladné půlvlně, v záporné polovině periody proud neprochází. Průběh výstupního proudu je tepavý. Hodí se např. pro nabíjení akumulátorů. Pro elektronické obvody jen ve velmi omezených případech špatně se vyhlazuje filtry Usměrňovač přenese jen polovinu výkonu oproti vstupnímu průběhu.

6 Dvoupulsní usměrňovač s transformátorem + Sekundární část transformátoru sestává ze dvou vinutí, která mají společný vyvedený střed. K tomuto společnému vývodu se připojuje kostra zařízení a tvoří minus (-) pól usměrněného napětí. Tímto uspořádáním získáme dvě napětíu 2 au 2, která jsou stejně velká, ale vzájemně v protifázi(fázový posun 180 ).

7 Pro usměrnění postačí dvě diody. Výstupní zvlnění má dvojnásobný kmitočet oproti vstupnímu střídavému napětí. Výkon usměrněného proudu je stejný jako na vstupu. Dvojité vinutí zbytečně prodražuje.

8 Graetzůvmůstek

9 Můstkový usměrňovač (Graetzůvmůstek) je v podstatě dvojcestný usměrňovač. Rozdíl oproti předchozímu dvojcestnému usměrňovači spočívá v jiném provedení transformátoru a použití čtyř diod zapojených do můstku. Úbytek napětí je dvojnásobný oproti zapojení se dvěmi diodami. Vyhlazování výstupního napětí je snadnější.

10 Šestifázový usměrňovač

11 Přehled usměrňovačů podle zapojení Název zapojení jednofázové jednopulsní dvoufázové uzlové jednofázové můstkové trojfázové můstkové Počet diod vobvodu Počet pulsů vperiodě Zvlnění p (%) ,2 48,2 4,2

12 Filtrační členy Vyhlazovací kondenzátor - Je to kondenzátor hned za usměrňovačem - Základní vyhlazení výstupního napětí RC filtrační člen Poskytuje dokonalejší vyhlazení podle odběru Odpor omezuje max. odebíraný proud, lze nahradit tlumivkou

13 Stabilizátory napětí Stabilizuje napětí po usměrnění a vyhlazení filtrem. Druhy: parametrický se Zenerovou diodou zpětnovazební Složitější stabilizační obvody se obvykle realizují pomocí integrovaných obvodů, např. stabilizátorem MA7824

14 Stabilizátor se Zenerovoudiodou používá se Zenerova dioda zapojená v závěrném směru (je využita její nelineární VA charakteristika) Princip: Zvýšení napětím U 2 způsobí prudký nárůst závěrného proudu diodou. V důsledku toho vznikne na rezistoru R s zvýšený úbytek napětí, který snižuje napětí U 2. Nevýhody: Vnitřní odpor stabilizátoru je závislý na zen. diodě Při proměnném proudu odběru se snižuje činitel stabilizace Výstupní napětí nelze regulovat Na R s je velká ztráta

15 Zpětnovazební stabilizátory Používají se tranzistory, integrované obvody Tranzistor je řízen odchylkou žádaného a skutečného napětí vznikajícího porovnáním signálu měřícího členu a referenčního zdroje. Vzniklá odchylka se zesiluje a řídí tranzistor tak, aby napětí na výstupu mělo konstantní hodnotu (jedná se o zápornou zpětnou vazbu).

16 Zdroje: Literatura: CHLUP J. KESZEGHL.: Elektronika pro silnoproudé obory, SNTL 1989, model Solid Team Olomouc: Elektrov praxi 1, určeno pro přípravu na zkoušky a využití v praxi, 2012 Materiál je určen k bezplatnému používání pro potřeby výuky a vzdělávání na všech typech škol a školských zařízení. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je : Ing. Jaromír Zdarsa Pokud není uvedeno jinak, byly při tvorbě použity volně přístupné internetové zdroje. Autor souhlasí se sdílením vytvořených materiálů a jejich umístěním na