Лекции по электронике1. Курс лекций угату 2008 удк ббк ш21 Шаньгин Е. С
 Скачать 6.22 Mb.
|
Рис. 13.4. Кварцевый генератор с ОУ с последовательным резонансомНа частоте последовательного резонанса в схеме имеет место сильная положительная обратная связь, что и поддерживает автоколебания. 14. Вторичные источники питания Вторичные источники питания предназначены для получения напряжения, необходимого для непосредственного питания электронных и других устройств. На рис. 14.1 приведена структурная схема источника питания без преобразователя частоты.  Рис. 14.1. Типовая схема вторичного источника питанияТрансформатор предназначен для гальванической развязки питающей сети и нагрузки и изменения уровня переменного напряжения. Выпрямитель преобразует переменное напряжение в напряжение одной полярности (пульсирующее). Сглаживающий фильтр уменьшает пульсации напряжений на выходе выпрямителя. Стабилизатор уменьшает изменения на нагрузке (стабилизирует напряжение), вызванные изменением напряжения сети и изменением тока, потребляемого нагрузкой. Напряжение в сети обычно может изменяться в диапазоне +15…-20 %. Для уменьшения веса и габаритов трансформатора и сглаживающего фильтра, работающих на частоте 50 Гц, используют источник питания с преобразователем частоты (рис. 14.2).  Рис. 14.2. Структурная схема вторичного источника питания с преобразователем частоты В источниках электропитания такого типа напряжение от сети подается непосредственно на выпрямитель 1 и через сглаживающий фильтр 1 постоянное напряжение подается на инвертор, который вновь преобразует постоянное напряжение в переменное повышенной частоты (десятки килогерц). Трансформатор, работающий на повышенной частоте, имеет меньшие вес и габариты. Вес и габариты сглаживающего фильтра 2 также незначительны. В такой схеме инвертор выполняет роль стабилизатора напряжения. Рассматриваемые источники питания широко используются в современных устройствах электроники, в частности в компьютерах. Они обладают значительно лучшими технико-экономическими показателями в сравнении с источниками без преобразования частоты. Рассмотрим основные элементы структурной схемы вторичного источника питания с преобразователем частоты. Однофазный однополупериодный выпрямитель является простейшим и имеет схему, приведенную на рис. 14.3,а. В таком выпрямителе ток через нагрузку протекает лишь в течение полупериода сетевого напряжения (рис. 14.3,б). Основные параметры однополупериодного выпрямителя:
 , где  ;
 ;
 .  б Рис. 14.3. Однополупериодная схема выпрямителяТакой выпрямитель находит ограниченное применение в маломощных устройствах. Отрицательной чертой однополупериодного выпрямителя является протекание постоянной составляющей тока во входной цепи. Двухполупериодный выпрямитель со средней точкой представляет собой параллельное соединение двух однополупериодных выпрямителей (рис. 14.4,а). Диоды схемы проводят ток поочередно, каждый в течение полупериода (рис. 14.4,б).   б Рис. 14.4. Двухполупериодный выпрямитель со средней точкой Основные параметры такого выпрямителя:
 , где U2 – действующее значение напряжения каждой половины вторичной обмотки, U2≈1,11·Uср;
 .Двухполупериодный выпрямитель со средней точкой характеризуется довольно высокими технико-экономическими показателями и широко используется в технике. Недостаток – необходимость двойного количества витков во вторичной обмотке трансформатора. Однофазный мостовой выпрямитель (рис. 14.5,а) можно считать пределом совершенства бестрансформаторных выпрямителей. Диоды в рассматриваемой схеме включаются и выключаются парами. Одна пара – это диоды D1 и D2, а другая – D3 и D4.   а Рис. 14.5. Однофазный мостовой выпрямителя Основные параметры такого выпрямителя:
 , где Uвх ≈ 1,11·Uср;
.Такой выпрямитель характеризуется высокими технико-экономическими показателями и широко используется на практике. Часто все четыре диода выпрямителя помещают в один корпус. Сглаживающие фильтры. Выпрямленное напряжение имеет существенные пульсации, поэтому широко используют сглаживающие фильтры – устройства, уменьшающие эти пульсации (рис. 14.6). Важнейшим параметром сглаживающего фильтра является коэффициент сглаживания S. По определению S=ε1/ε2, причем ε1 и ε2 определяют как коэффициенты пульсаций на входе и выходе фильтра соответственно.  |