Указания к решению задачи №1

Задача относится к расчету выпрямителей переменного тока, собранных на полупроводниковых диодах. При решении задачи следует помнить, что основными параметрами полупроводниковых диодов являются допустимый ток , на который рассчитан данный диод, и обратное напряжение Uобр, которое поддерживает диод без пробоя в непроводящий период.

Обычно при составлении реальной схемы выпрямителя задают значение мощности потребителя Pd (Вт), получающего питание данного выпрямителя, и выпрямленное напряжение Ud (В), при котором работает потребитель постоянного тока. Ток потребителя вычисляют по формуле Id=Pd/Ud. Сравнивая ток потребителя с допустимым током диода Iдоп, выбирают диоды для схемы выпрямителя.

Следует учесть, что для однополупериодного выпрямителя ток через диод равен току потребителя, т.е. должно быть соблюдено условие . Для двухполупериодной и мостовой схем выпрямителя ток через диод равен половине тока потребителя, т.е. следует условие.

Напряжение, действующее на диод в непроводящий период Ub, также зависит от той схемы выпрямителя, которая применяется в конкретном случае. Так, для однополупериодного и двухполупериодного выпрямителей Ub=πUd=3,14Ud, для мостового выпрямителя Ud=πUd/2=1,57Ud, а для трехфазного выпрямителя Ub=2,1Ud. При выборе диода, следовательно, должно соблюдаться условие Uобр≥Ub.

Задача № 2

Для питания постоянным током потребителя мощностью P_d=300Вт при напряженииU_d=20 В необходимо собрать схему однополупериодного выпрямителя, использовав имеющийся стандартные диоды Д242А.

Алгоритм и пример решения задачи №2

1. Выписать из табл. 8 параметры диода

Iдоп=10А, Uобр=100 В.

2. Определить ток потребителя:

I_d=P_d/U_d=300/20=15A.

3. Определить напряжение, действующее на диод в непроводящий период:

U_b=3,14 U_d=3,14*20=63 В.

4. Проверить диод по параметрам I_допиU_обр . Для данной схемы диод должен удовлетворять условиямU_обр >U_b, I_доп >I_d. В данной случае второе условие не соблюдается, так как 10<15A, т.е. 100>63B.

5. Составить схему выпрямителя. Чтобы выполнялось условие U_доп >I_d, надо два диода соединить параллельно, тогдаI_доп=2*10=20 А; 20>15A.

Полная схема выпрямителя приведена на рис. 2

Рис 2 - Полная схема выпрямителя

Указания к решению задачи №2

В этой задаче надо составить схему из элементов, указанных на рисунке. Для правильного составления схемы необходимо найти в рекомендованной литературе раздел, к которому схема относится. Изучить принцип работы данного устройства.

Рис.3

Все схемы следует вычерчивать аккуратно на половине тетрадной страницы в соответствии с действующими ГОСТами на условные обозначения элементов электрических схем. После вычерчивания схемы объяснить назначение каждого элемента и ответить на вопрос своего варианта.

Рассмотрим пример на составление электронной схемы.

Пример. Составить схему двукратного усилителя с резистивно-емкостной связью между каскадами на биполярных транзисторах из элементов, указанных на рис. 3. Объяснить назначение элементов схемы. Дать определение коэффициента усиления по напряжению каждого каскада и общего коэффициента усиления схемы.

Решение. Схема усилителя, представлена на рис. 4, двухкаскадная, т.е. выходное напряжение усиливается дважды: сначала транзистором VT₁ , а затем транзистором VT₂.

Оба транзистора включены по схеме с общим эмиттером. В каждом каскаде эмиттер является общим электродом для входной и выходной цепей, а резисторы Rк1 и Rк2, с помощью которых создается выходное напряжение, включаются в коллекторные цепи транзисторов. Полярность источника питания с э.д.с. Ек по отношению к коллекторной цепи зависимости от типа транзистора. На рисунке 4 полярность источника питания соответствует усилительным каскадам с транзисторами типа p-n-p. Резисторы R61 и R62, включенные в цепи базы транзисторов, обеспечивают их работу в режиме покоя, т.е. в отсутствии входного сигнала. Благодаря этим резисторам можно получить оптимальные значения тока базы Iб0 и напряжение между базой и эмиттером Uб0, соответствующие середине линейного участка нагрузочной характеристики. Конденсатор Сс1 не пропускает постоянную составляющую коллекторного напряжения транзистора VT1 в базовую цепь транзистора VT2. Конденсатор связи Сс2 не пропускает постоянную составляющую коллекторного напряжения транзистора VT2 в нагрузку на выходе второго каскада. В каждом усилительном каскаде применена эмиттерная температурная стабилизация, обеспечиваемая резисторами Rэ1 и Rэ2 и конденсаторами Сэ1 и Сэ2.

Рис 4 - Схема усилителя