Частота пульсаций выходного напряжения при двухполупериодном выпрямлении равна напряжения сети

Частота пульсаций напряжения на выходе двухполупериодного выпрямителя

120 Гц, тогда частота напряжения на его входе:2) 60 Гц;

32. Коэффициент заполнения импульсной последовательности на рисунке равен:

33. Частота повторения импульсов на входе логического элемента И равна:

Входной сигнал Выходной сигнал

3) 1 МГц; &

34. Среднее напряжение сигнала, изображенного на рисунке, равно:

2) 3,5 В

35. На рисунке изображены сигналы на входах и выходе логического элемента с двумя входами. Данный элемент представляет собой схему:

36. Результат операции АЛУ помещается:2) в аккумулятор;

37. чтобы адресоваться к 65536 ячейкам памяти счетчик команд 8-разрядного микропроцессора должен иметь следующее количество разрядов:3) 16;

38. В некоторых современных микроконтроллерах отсутствует:2) аккумулятор;

39. Организовать выполнение программы с условными перекодами позволяет:

40. Для сопряжения аналоговых датчиков с микропроцессорными системами требуется:3) АЦП;

41. Перед выводом из микропроцессорной системы некоторого числа на цифровой индикатор требуется преобразовать двоичный код:

Источник

Двухполупериодный выпрямитель — однофазные, трехфазные, мостовые

Двухполупериодный выпрямитель более распространен, чем однополупериодный, это связано с многочисленными преимуществами такой схемы. Чтобы объяснить, в чем именно заключается преимущество, следует обратиться к теоретическим основам электротехники.

В первую очередь рассмотрим отличие двухполупериодного выпрямителя от однополупериодного, для этого нужно понять принцип работы каждого из них. Примеры схем с осциллограммами дадут наглядное представление о преимуществах и недостатках этих устройств.

Однополупериодный преобразователь

Ниже приведена типичная схема подобного устройства с минимумом элементов.

Схема: простейший преобразователь

Обозначения:

• Tr – трансформатор;
• DV- вентиль (диод);
• C_f – емкость (играет роль сглаживающего фильтра);
• R_n – подключенная нагрузка.

Теперь рассмотрим осциллограмму в контрольных точках U₁, U₂ и U_n.

Осциллограмма, снятая в контрольных точках U1, U2 и Un

• в контрольной точке U₁ отображается диаграмма снятая на входе устройства;
• U₂ – диаграмма перед емкостным сглаживающим фильтром;
• U_n – осциллограмма на нагрузке.

Временная диаграмма наглядно показывает, что после вентиля (диода) выпрямленное напряжение представляется в виде характерных импульсов, состоящих из положительных полупериодов. Когда происходит такой импульс, накапливается заряд емкостного фильтра, который разряжается во время отрицательного полупериода, это позволяет несколько сгладить пульсации.

Недостатки такой схемы очевидны — это низкий КПД, в следствии высокого уровня пульсаций. Но несмотря на это, устройства такого типа находят свое применение в цепях с низким токопотреблением.

Принцип действия двухполупериодной схемы

Рассмотрим два варианта реализации двухполупериодного преобразователя (выпрямителя): балансный и мостовой. Схема первого показана на рисунке ниже.

Простейший неуправляемый балансный преобразователь на двух диодах с использованием трансформатора со средним выводом

Используемые элементы:

• Tr – трансформатор, у которого имеются две одинаковые вторичные обмотки (или одна с отводом по середине);
• DV₁ и DV₂ – вентили (диоды);
• C_f – емкостной фильтр;
• R_n – сопротивление нагрузки.

Приведем сразу для наглядности осциллограмму в контрольных точках.

Диаграмма прибора балансного типа

• U₁ – осциллограмма на входе;
• U₂ – график перед емкостным фильтром;
• U_n – диаграмма на выходе устройства.

Данная схема — это два совмещенных однополупериодных преобразователя, то есть на два раздельных источника приходится одна общая нагрузка. Результат работы такого устройства наглядно демонстрирует график U₂. Из него видно, что в процессе используются оба полупериода, что и дало название этим преобразователям.

Осциллограмма наглядно демонстрирует преимущества такого устройства, а именно, следующие факты:

• частота пульсаций на выходе устройства удваивается;
• уменьшение «провалов» между импульсами допускает использование меньшей фильтрующей емкости;
• двухтактный преобразователь обладает большим КПД, чем однополупериодный.

Теперь рассмотрим мостовой тип, он изображен на рисунке ниже.

Схема: Пример использования диодного моста

Осциллограмма устройства мостового типа практически не отличается от балансного, поэтому приводить ее нет смысла. Основное преимущество такой схемы – нет необходимости использовать более сложный трансформатор.

Видео: Двухполупериодный выпрямительный мост

Преобразователи, где используется полупроводниковый диодный мост, широко применяются как в электротехнике (например, в аппаратах для сварки, где номинальный ток может доходить до 500 ампер), так и радиоэлектронике, в качестве источника для слаботочных цепей.

Заметим, что помимо полупроводниковых можно использовать и вакуумные диоды – кенотроны (ниже показан пример схемы такого устройства).

Собственно, представленная схема – это классическая реализация балансного преобразователя двухполупериодного типа. На сегодняшний день вакуумные диоды практически не применяются, их заменили полупроводниковые аналоги.

Как организовать двухполярное питание

Сочетая балансную схему и мостовую, можно получить преобразователь, который будет давать на выходе двухполярное питание с общей (нулевой) точкой. Причем, для одного она будет отрицательной, а для другого – положительной. Такие устройства широко применяются в БП для цифровой радиотехнике.

Схема: пример преобразователя с двухполярным выходом

Как реализовать удвоение напряжения

Ниже представлена схема, позволяющая получить на выходе устройства напряжение, вдвое выше исходного.

Схема с удвоением напряжения

Для такого устройства характерно, что два конденсатора заряжаются в разные полупериоды, а поскольку они расположены последовательно, то, по итогу, на «R_n» суммарное напряжение будет вдвое выше, чем на входе.

В преобразователе с таким умножителем можно применять трансформаторы с меньшим напряжением вторичной обмотки.

Использование операционных усилителей

Как известно, у диодов вольтамперная характеристика нелинейная, создавая однофазный прецизионный (высокоточный) выпрямитель двухполупериодного типа на микросхеме ОУ, можно существенно снизить погрешность. Помимо этого, имеется возможность создать преобразователь, позволяющий стабилизировать ток на нагрузке. Пример схемы такого устройства показан ниже.

Схема: простой стабилизатор на операционном усилителе

На рисунке изображен простейший стабилизатор тока. Используемый в нем ОУ — это управляемый по напряжению источник. Такая реализация позволяет добиться, чтобы ток на выходе преобразователя не зависел от потери напряжения на нагрузке R_н и диодном мосту D1-D4.

Если требуется стабилизация напряжения, схему преобразователя можно незначительно усложнить, добавив в нее стабилитрон. Он подключается параллельно сглаживающей емкости.

Кратко об управляемых преобразователях

Нередко требуется управлять напряжением на выходе преобразователя, не изменяя входное. Для этой цели наиболее оптимальным будет применение управляемых вентилей, пример такой реализации показан ниже.

Простой тиристорный преобразователь (на управляемых вентилях)

Трехфазный выпрямитель

Мы рассматривали различные реализации однофазных двухполупериодных преобразователей, но подобные устройства используются и для трехфазных источников. Ниже, в качестве примера, показано устройство, созданное по схеме Ларионова.

Пример реализации схемы Ларионова Осциллограмма на выходе схемы Ларионова

Как показывает расположенный выше график, реализация мостовой схемы между парами фаз позволяет получить на выходе незначительные пульсации. Благодаря этому фильтрующую емкость можно существенно снизить, или вообще обойтись без нее.

Проектирование

Расчет даже простого двухполупериодного преобразователя является непростой задачей. Существенно упростить ее можно используя специальное программное обеспечение. Мы рекомендуем остановить выбор на программе Electronics Workbench, которая позволяет выполнить схематическое моделирование аналоговых и цифровых электрических устройств.

Смоделировав в этой программе двухполупериодный выпрямитель можно получить наглядное представление о принципе его работы. Встроенные формулы позволяют рассчитать максимальное обратное напряжение для диодов, оптимальную емкость гасящего конденсатора и т.д.

Источник

Часть А

1. Сглаживающий Г – образный RC фильтр применяется при:

2. Однополупериодная схема удвоения состоит из:

а) двух трансформаторов, конденсатора и двух вентилей;

б) трансформатора, двух конденсаторов и двух вентилей;

в) трансформаторов, двух конденсаторов и вентиля;

г) трансформатора, конденсатора, вентиля.

3. В состав электропитающей установки ВОСП входят: установка бесперебойного питания, устройство защиты, и …

б) трансформаторные подстанции;

в) линии электропередач;

г) устройство контроля оборудования.

4. Недостатками сухих гальванических элементов является то, что:

а) они выпускаются не заряженными это приводит к саморазряду;

б) они выпускаются заряженными это приводит к саморазряду;

в) они выпускаются не заряженными это приводит к потери емкости;

г) они выпускаются заряженными это приводит к потери емкости.

5. Микросхема К142ЕН1 позволяет:

а) получить регулируемый Iвых;

б) получить регулируемое Uвых;

в) получить нерегулируемое Uвых;

г) получить нерегулируемый Iвых.

6. Uвых в импульсном стабилизаторе постоянного напряжения( ИСПН) увеличится при:

а) увеличение времени открытого состояния РТ;

б) уменьшение времени открытого состоянии РТ;

7. Отключение Uвх от схемы стабилизатора обеспечивает схема защиты:

а) на транзисторе и реле;

б) на резисторе и транзисторе;

г) на транзисторе и диодах.

8. U01 подаваемое на вход источника Uдоп равно:

а) U01=(1,4-2)Uдоп;

9. У заряженного кислотного аккумулятора напряжение составляет:

10. Фильтры с использованием резисторов и емкости выполняется по тем же схемам, что:

в) индуктивно-емкостные фильтры;

11. На холостом ходу в трансформаторе определяются:

б) потери в стали – Рст;

в) потери в первичной обмотке;

г) потери во вторичной обмотке.

12. Регулирующий транзистор (Рт) в импульсном стабилизаторе постоянного напряжения (ИСПН) работают:

в) регулируемом импульсным;

13. Минимально допустимое напряжение щелочного аккумулятора Кн равно:

14. Комбинированная схема защиты срабатывает при:

а) уменьшении или увеличении Uвых, Iвых;

15. Допишите правильный ответ.

Устройство, предназначенное для уменьшения пульсации выпрямленного напряжения до необходимого уровня, называется…

16. Для Uкэ регулирующего транзистора (РТ) берется запас по напряжению

17. Коэффициент пульсации на входе фильтра равен:

в) Кпвх = U01м/Uо;

18. Коэффициент трансформации равен:

а) Кт = Е1/Е2 = W1/W2;

19. Основным параметром дросселя переменного тока является:

а) его индуктивность;

г) его удельное сопротивление.

20. Защита в стабилизаторе на операционном усилителе срабатывает при напряжении на резисторе

21. При дополнительном открывании регулирующего транзистора (РТ) в понижающем импульсном стабилизаторе

а) увеличение Uвых;

22. Пульсация Uвых компенсационного стабилизатора уменьшается по сравнению с Uвх

а) в К ст. Раз;

23. Коэффициент пульсации на выходе фильтра равен:

в) Кпвых = Uн1м/Uн;

24. Полная потребляемая мощность трансформатора равна:

25. недостатком автотрансформатора является:

а) наличие гальванической связи между сетью и нагрузкой;

б) отсутствие электрической связи между сетью и нагрузкой;

в) отсутствие механической связи между сетью и нагрузкой;

г) наличие электрической связи между сетью и нагрузкой.

26. Допишите правильный ответ.

Частота пульсации выходного напряжения при двухполупериодном выпрямлении равна … напряжения сети.

27. В стабилизаторе на операционном усилителе производится сравнение:

в) частей Uвых и Uоп;

28. Плавкий предохранитель перегорает при:

а) уменьшении тока нагрузки;

б) увеличении тока нагрузки в два и более раз;

г) уменьшении тока нагрузки в два и более раз.

29. Рабочее напряжение у конденсатора подключаемого параллельно источнику Uдоп должно быть:

Источник