Данная схема является двухполупериодным выпрямителем с удвоением напряжения.

Введение.

          Питание радиоаппаратуры от электросетей переменного тока – наиболее экономичный, удобный и надежный способ электропитания. Но для питания для питания цепей требуется постоянный ток, для этого переменный ток электросети преобразуют в пульсирующий (ток постоянного напряжения, периодически изменяющийся по величине), уменьшая затем пульсации до столь малой величины, что он не создает заметных помех (фона) в громкоговорителе, телефоне, на экране и т. п.

          Преобразование переменного тока в пульсирующий называется выпрямлением, а сами преобразователи–выпрямителями.

Процесс уменьшения пульсаций называется сглаживанием пульсаций и осуществляется сглаживающими фильтрами. Выпрямителем часто называют весь комплекс, в который входят как собственно выпрямитель, так и сглаживающий фильтр.

          Необходимыми частями выпрямителей являются электрические вентили – приборы, хорошо пропускающие ток в одном направлении и не пропускающие его (или плохо пропускающие) – в другом.

          В настоящее время используются полупроводниковые выпрямители, где в качестве вентилей применены германиевые или кремниевые диоды.

          Для питания радиоприемников, телевизоров и усилителей низкой частоты, применяют выпрямители нескольких типов:

·        Однополупериодный выпрямитель. Используется там, где требуется ток не более нескольких десятков миллиампер.

·        Двухполупериодный выпрямитель. Используется для получения выпрямленного тока более  10 миллиампер.

·        Мостовой выпрямитель. Является также двухполупериодным, применяется там, где нужно получить еще большую мощность.

·        Выпрямитель с удвоением напряжения. Выгоден тем, что с его помощью можно получать выпрямленные напряжения, значения которых существенно больше действующего значения переменного напряжения на вторичной обмотке трансформатора питания.

Выпрямитель с удвоением напряжения.

Выпрямитель состоит из двух диодов, которые работают поочередно; во время полупериодов питающего напряжения одного знака импульсами прямого тока через диод VD1 заряжается конденсатор С1 (Рис.1), а во время полупериодов обратного знака через диод VD2 заряжается конденсатор С2. Так как эти конденсаторы по отношению к нагрузке выпрямителя соединены между собой  последовательно, на ней получается удвоенное напряжение.

Расчет

1. Диоды. Выбор типа диодов производят исходя из следующих соображений: обратное напряжение на каждом из диодов не должно превышать максимально допустимого значения даже при наибольшем значении напряжения питающей электросети и при наибольшем выпрямленном напряжении, которое получается при отключении нагрузки от выпрямителя. В нашем случае это условие выполняется, когда Uобр. и макс³ 1,7U0

U0=UH=24 В                 Uобр. и макс³ 40,8 B

          В месте с тем диоды должны удовлетворять условию:            Iвп. ср. макс³ 1,6I0 , где Iвп. ср. макс – это средний за период ток через диод, при котором обеспечивается его надежная, длительная работа.

I0 – ток через нагрузку:

U0=24 B

R0=100 Om

Полученные параметры диодов

Средний за период ток через диод: Iвп. ср. макс³ 0,383 A;

Обратное напряжение на диоде: Uобр. и макс³ 40,8 B.

          Рассчитаем прямое сопротивление диода в омах по формуле:

 , где U – падение напряжения на диоде, равное 0,15 В для выпрямителей выполненных с использованием в них германиевых диодов, и 0,25 В при использовании кремниевых диодов. В нашем случае используются кремниевые диоды, значит U=0,25 B. Получаем rд » 0,25/0,24 » 1,04 Ом.

           Рассчитаем значение мощности тока на входе сглаживающего фильтра Ро : Ро=UoIo=24´0,24=5,76 Вт

           2. Параметры трансформатора. Найдем приведенное сопротивление трансформатора rт, поформуле:

rт=К1R0, где R0 – сопротивление нагрузки, К1 – коэффициент из номограммы на Рис.2