Диод, светодиод, однофазные и трехфазные выпрямители, стабилитрон, стабилизаторы постоянного напряжения
Общее понятие и классификация диодов. Структура и схемы включения диода во внешнюю электрическую цепь. Схема электрическая принципиальная однофазных двух полупериодных выпрямителей. Характеристика и график зависимости параметрического стабилизатора.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | лекция |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 02.08.2013 |
| Размер файла | 1,3 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ЛЕКЦИЯ 1
ТЕМА: ДИОД, СВЕТОДИОД, ОДНОФАЗНЫЕ И ТРЕХФАЗНЫЕ ВЫПРЯМИТЕЛИ, СТАБИЛИТРОН, СТАБИЛИЗАТОРЫ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ
Диод - это электронный преобразовательный элемент с одним p-n пере? Свойство диода: обладает односторонней проводимостью.
Классификация диодов:
-по исходному материалу: германиевые(Ge),кремниевые (Si), арсенидгалиевые (маркировка: Д226Б,КД313А и т.п.).
-по мощности: малой мощности(p?0,3 Вт),средней мощности(0,3?p?10Вт), большой мощности (p?10 Вт).
Структура p-n перехода диода и основные схемы включения, а также УГО диода приведены на рис.1.
диод электрический выпрямитель стабилизатор
Рисунок 1- УГО, структура и схемы включения диода во внешнюю электрическую цепь: а- диод в цепь не включен; б- диод включен в прямом направлении; в- диод включен в обратном направлении
На рис.2 покажем другую интерпретацию включения диода в электрическую цепь
Рисунок 2-схема электрическая принципиальная включения диода во внешнюю электрическую цепь: а- прямое включения; б- обратное включение
Вольтамперная характеристика диода показана на рис.3
Рисунок 3-статическая ВАХ диода: а- 1 идеальная ВАХ, 2-реальная ВАХ, б-Ge-ВАХ германиевого диода, Si-ВАХ кремниевого диода ;в- ВАХ диода(германиевого) при Т-60?С, при Т=120?С.
Из рис.3 видно, что диод обладает односторонней проводимостью; ВАХ германиевого диода «мягче»(круче) чем кремниевого(рис.3,б);ВАХ диода при увеличении температуры(в область положительных температур) ухудшается(p-n переход становится проводником).ВАХ диода в І квадрате носит экспоненциальный характер.
Аналитическое выражение диода:
Іпр =Іо(е-1),
где Іпр- прямой ток; Іо- тепловой ток диода; е-экспонента ( постоянная величина); U- приложенное напряжение к диоду; 4=величина потенциала западного слоя диода ц=,где Т-температура по кельвину,q-заряд электрона.
Пример маркировки диодов: Д311;Д104(2Д104);Д226 и т.п.
Светодиоды- это диоды которые работают на излучение света при их прямом включении. Изготавливаются светодиоды не на основе германиия и кремня ,а на основе фосфида -арсенида галлия и излучают чаще всего красный свет, хотя существуют светодиоды излучающие желтый, зеленый свет или работающие инфракрасной области (область невидимого света). Светодиоды используются обычно как индикаторы(одиночные или много сегментные) либо как источники света( например, в оптопарах- комбинациях фотодиода и светодиода, используемых как правило, в качестве гальванической развязки в сигнальных цепях).
Выпрямитель - это устройство, предназначенное для преобразования переменного напряжения в постоянное( рис.4)
Рисунок 4- Схема электрическая принципиальная однофазных двух полупериодных выпрямителей : а- с нулевым выводом (со средней точкой); б- мостовая
Рисунок 5- Идея метода преобразования переменного напряжения в постоянное, с учетом ВАХ диода (однополупериодное выпрямление)
Рисунок 6 - Временные диаграммы работы однофазных двух полупериодных выпрямителей на активно-индуктивную (емкостную) нагрузку
Из рис.4 видно, что верхняя выпрямительная часть это однофазный одно-полупериодный выпрямитель. На рис.6 временные диаграммы одно-полупериодных выпрямителей( UVD1,UVD2), а двухполупериодных (UH)
В двухполупериодных выпрямителях ток І на нагрузке равен сумме токов І1 и І2 т.е. І= І1 + І2 (рис.4).
В случае индуктивно-емкостной нагрузки (рис. 6), напряжение UH отмечено пунктирной линией. На участке 0-1 напряжение UH «приседает» из-за э.д.с. индуктивности H, а на 1-2 не падает до нуля, т.к. конденсатор СH не успевает разрядиться до нуля.
Рисунок 7- Схема электрическая принципиальная трехфазного выпрямителя: а- с нулевым выводом; б- мостовая
Рисунок 8- Временные диаграммы работы трехфазного выпрямителя с нулевым выводом на активную нагрузку
Рисунок 9-Временные диаграммы работы трехфазного выпрямителя мостового типа на активную нагрузку
Из рис. 9 и 8 видно, что на рис.9 коэффициент пульсаций на RH в два раза меньше чем, это же на рисунке 8.
Рисунок 10- Стабилитрон: а- УГО, б- ВАХ.
Из рис. 10, б видно, что стабилитрон включается параллельно в цепь постоянного напряжения в обратном напряжении и обеспечивает стабилизацию Uвх при условии, что = Uвх? Uст.
Рисунок 11- Схема электрическая принципиальная параметрического стабилизатора ( где Rб - балластный резистор)
Рисунок 12- Характеристика параметрического стабилизатора
Рисунок 13- График зависимости Uст=?(Ін) параметрического стабилизатора
Из рис.11,12,13 видно, что ІH? Іст ; UH = Uст = Uвых; URб= Uвх - Uст.
Іобщ= Іст+ Ін; Rб= , причем момент стабилизации наступает тогда, когда Uвх ? Uст ( при Uст= Uобр стабилитрон пробивается и напряжение на его выходе становиться Uст=const), при Rн >0 возможно механическое разрушение p-n перехода стабилитрона.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Понятие диодов как электровакуумных (полупроводниковых) приборов. Устройство диода, его основные свойства. Критерии классификации диодов и их характеристика. Соблюдение правильной полярности при подключении диода в электрическую цепь. Маркировка диодов.
презентация [388,6 K], добавлен 05.10.2015Механизм действия полупроводникового диода - нелинейного электронного прибора с двумя выводами. Работа стабилитрона - полупроводникового диода, вольтамперная характеристика которого имеет область зависимости тока от напряжения на ее обратном участке.
презентация [182,4 K], добавлен 13.12.2011Напряжение тока и сопротивление диода. Исследование вольтамперной характеристики для полупроводникового диода. Анализ сопротивления диода. Измерение напряжения и вычисление тока через диод. Нагрузочная характеристика параметрического стабилизатора.
практическая работа [2,0 M], добавлен 31.10.2011Расчет напряжения на переходе при прямом включении при заданном прямом токе. Влияние температуры на прямое напряжение. Сопротивление диода постоянному току. Вольт-амперная характеристика диода. Параметры стабилизатора напряжения на основе стабилитрона.
контрольная работа [219,8 K], добавлен 14.01.2014Понятие полупроводникового диода. Вольт-амперные характеристики диодов. Расчет схемы измерительного прибора. Параметры используемых диодов. Основные параметры, устройство и конструкция полупроводниковых диодов. Устройство сплавного и точечного диодов.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 04.05.2011Расчёт трансформатора и параметров интегрального стабилизатора напряжения. Принципиальная электрическая схема блока питания. Расчет параметров неуправляемого выпрямителя и сглаживающего фильтра. Подбор выпрямительных диодов, выбор размеров магнитопровода.
курсовая работа [151,6 K], добавлен 14.12.2013Классификация диодов в зависимости от технологии изготовления: плоскостные, точечные, микросплавные, мезадиффузионные, эпитаксально-планарные. Виды диодов по функциональному назначению. Основные параметры, схемы включения и вольт-амперные характеристики.
курсовая работа [909,2 K], добавлен 22.01.2015Определение сопротивления ограничивающего резистора. Расчет максимального тока через стабилитрон. Вычисление мощности, выделяемой на резисторе. Определение изменения напряжения стабилитрона в заданном диапазоне температур. Схема включения стабилитрона.
контрольная работа [43,4 K], добавлен 19.06.2015Импульсные стабилизаторы постоянного напряжения. Разработка импульсного стабилизатора напряжения понижающего типа и его принципиальной схемы. Расчет силовой части, коэффициента полезного действия. Структура блока управления, требования к его узлам.
курсовая работа [74,9 K], добавлен 29.09.2011Схема компенсационного стабилизатора напряжения на транзисторах. Определение коэффициентов пульсации, фильтрации и стабилизации. Построение зависимости выходного напряжения от сопротивления нагрузки. График напряжения на входе и выходе стабилитрона.
лабораторная работа [542,2 K], добавлен 11.01.2015Электронные устройства для преобразования энергии переменного тока в энергию постоянного тока. Классификация выпрямителей, их основные параметры. Работа однофазной мостовой схемы выпрямления. Диаграммы токов и напряжений двухполупериодного выпрямителя.
реферат [360,2 K], добавлен 19.11.2011Применение метода междуузлового напряжения при анализе многоконтурной электрической схемы, имеющей два потенциальных узла. Нелинейные электрические цепи постоянного тока. Цепи с параллельным, последовательно-параллельным соединением резистивных элементов.
презентация [1,8 M], добавлен 25.07.2013Характеристика назначения и принципа действия трансформаторов - устройств, которые составляют основу систем передачи электроэнергии от электростанций в линии электропередачи. Импульсные и пик-трансформаторы, умножители частоты, стабилизаторы напряжения.
реферат [16,6 K], добавлен 13.03.2011Формирование двух различных схем включения стабилитрона, направления их исследования и взаимодействия элементов. Зависимость тока стабилитрона от его напряжения полярность при изменении напряжения питания исследуемой схемы переменных резистором.
лабораторная работа [172,8 K], добавлен 07.10.2013Источник питания как устройство, предназначенное для снабжения аппаратуры электрической энергией. Преобразование переменного напряжения промышленной частоты в пульсирующее постоянное напряжение с помощью выпрямителей. Стабилизаторы постоянного напряжения.
реферат [1,4 M], добавлен 08.02.2013Определение величины обратного тока диодной структуры. Расчет вольт-амперной характеристики идеального и реального переходов. Зависимости дифференциального сопротивления, барьерной и диффузионной емкости, толщины обедненного слоя от напряжения диода.
курсовая работа [362,1 K], добавлен 28.02.2016Разработка схемы электропитания группы однофазных потребителей от цепи трехфазного тока. Выбор сечения проводов с проверкой по потере напряжения. Упрощённый расчет трехфазного трансформатора необходимой мощности. Схема включения измерительных приборов.
курсовая работа [211,0 K], добавлен 19.02.2013Однофазные цепи синусоидального тока. Двигатели постоянного тока параллельного возбуждения. Расчет линейной цепи постоянного тока методом двух законов Кирхгофа. Расчет характеристик асинхронного трехфазного двигателя с короткозамкнутым ротором.
методичка [1,4 M], добавлен 03.10.2012Разработка схемы усилителя постоянного тока и расчет источников питания: стабилизатора напряжения и выпрямителя. Определение фильтра низких частот. Вычисление температурной погрешности и неточностей измерения от нестабильности питающего напряжения.
курсовая работа [166,3 K], добавлен 28.03.2012Понятие постоянного тока, его основные законы. Однофазные и трехфазные трансформаторы, их конструкция, принцип действия. Способы соединения электродвигателей с рабочей машиной, приемы их рациональной эксплуатации. Единицы измерения оптического спектра.
дипломная работа [57,5 K], добавлен 19.07.2011
