Түзеткіштер түрлері

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 24 бет
Таңдаулыға:

ТҮЗЕТКІШТЕР

Түзеткіш құрылғыларда кең тарағандары жартылай өткізгішті клапандар. жүздеген есептеледі. Тура бағыттағы кедергілері аз. Бірақ біржаманжері, бұларда кері токтың үлкен маңызы бар және ол температура жоғарылаған сайын өсе береді. Бұл жағдай құрылғының жұмыс температурасының ауқымына шек қояды. Бір ғана диод қолданылатын қарапайым түзеткіште ток жүктеме арқылы тек оң жарты периодта ғана өте алады, теріс жарты периодты диод өткізбейтін болғандықтан, ол жүктеме арқылы өте алмайды, жүктемедегі ток тек қана оң жарты периодтардан тұратындығы қарастырылады. Көбейткіштіңкұрылысы мен жұмысының қандай екендігі баяндалады. Көбейткіш - кернеуді жоғарылататын аспап. Бірақ мұнда трансформатордағыдай ешқандай жүрекше, орамдеген жок. Сонда олкернеуді қалай жоғарылата алатындығы туралыайтылады.

1 СИНУСОИДАЛЫ ТОКТЫ ТҮЗЕТУ ( АЙНЫМАЛЫ ТОКТЫ ТҰРАҚТЫ ТОКҚА АЙНАЛДЫРУ)

Диод арқылы айнымалытокты өткізгенде, электрондардың ағыны бірінші жарты периодтабір жаққа қарай жүгірсе, екінші жарты периодта қарама - қарсы жаққа қарай жүгіреді. Әлгі синусоидамыз тура өткен жағы бар да кері қарай өткен жағы жоқ болып шығады. Өйткені тура өткен токты диод өткізеді де, кері өткен токты өткізбейді. (1. 2-сурет) . Яғни олэлектрондарды күрекпен құм лақтырғандай етіпберіпотырады- бір күрек құм лақтырылғаннан кейінекінші күрек құм келгеншебіраз уақыт керек. Ал тұрақты тогымыз-олэлектрондарды кәдімгі ленталы конвейер сияқты тоқтаусыз әкеліпотырады. Диодтың қалай жұмыс істейтінін қарастырайық. Анодқа келетін оң жарты периодтарда диод ашылады да, диод арқылы тура ток жүреді. Ал кері жарты периодтарда диод жабылады да, диод арқылы аз ғана кері ток өтеді. (1. 2-сурет. ) Осының салдарынандиорд арқылы айнымалы тоқ емес, бір ғана бағытта жүретін, бірақ шамасы өзгеріп тұратын, жиілігіайнымалы токтың жиілігіменбірдей ток өтеді. Мұндай токтыпульсті ток дейміз, өйткені тіптісуреттен де көрініп тұр: бір өркештен кейінекіншісі, одан үшіншісі, одан ары қарай қаншамасы келіпселкілдетеді. Мұны пульсті ток тұрақты токқа айналдыру. (1. 2-сурет) Ал енді осы пульсті токтың үшін графиктегі қиылып қалған астыңғы жақты жоғалтпай, үстіне шығаруға болама?

Ол үшін бізекі жарты периодтыдепаталатын төрт диодтан тұратын түзеткіш қолданамыз. Олар көпірлік схема дегенатпенбір - біріне қосылады. Олардың схемасы мен графиктерін талдайық.

2 КӨПІРЛІК СХЕМА

Тр - трансформатордың екінші орамының жоғарғы жағында оң таңбалы заряд болғанда ток Д ₂ , R _ж , Д ₃ арқылы өтіп, екінші орамының төменгі жағына келеді. Д ₁ мен Д ₄ диодтары бұл уақытта жабық. Ал ендікелесі жарты период келгенде оң заряд екінші орамның төменгі жғына келеді де, ток Д ₄ , Д ₁ арқылы өтіп, екінші орамның жоғарғы жағына келеді. Бұл уақытта Д ₂ мен Д ₃ диодтары жабық! Трансформатордың екінші орамының ұштарында заряд таңбалары өзгеріпотырады да, тұтынушы R _ж арқылы тек бір бағытта тұрақты ток жүреді. Бірақ бұл токта әлде де болса толықсыма пульсация бар (1. 4-сурет) . Ол үшін біз өзімізге .

Конденсатордың қаcиеті: қойма-зарядтардың қоймасы. Ол заряд алғаннан кейін өзінің зарядынберугебіраз уақыт кетеді. Бір жарты период келіп, конденсаторға заряд бергенненкейін, конденстордағы заряд кетіп үлгермей жатып, екінші жарты период келіп үлгереді. (1. 4-сурет) . Ары қарай солай кете береді. Идеалды түрде тұрақты ток көзінің үшін өте үлкен есептеулермен жасалған схема керек. Сызбабойынша тұрақтандырылған ток былай көрсетіледі: (1. 5-сурет) . Мұндағы Кк - кернеу көзі, Тр - трансформатор, ал онанкейінгі көпір-мост тәсілімен жасалған диодтардың қосындысы көретіледі. С ₁ және С ₂ -токты жағдайландыру сүзгісі ретіндеконденсаторлар қолданылады. Олардың сыйымдылықтарының неғұрлым үлкен болғандары дұрыс. R _ж - тұтынушы ретінде көрсетілген резистор. Графиктен алғашқы келген жарты период конденсаторға заряд бергенімен, толық өзінің жететіншегінедейінгі мүмкіндігін береалмайды. Бірінші жарты период біткенде конденсатордың да жиған заряды төмендей бастайды. Бірақ ол аса төмендеп үлгермей жатып оны екінші жарты период жоғары қағып әкетеді.

Сөйтіп, кернеу көзінің жұмысы тоқтағанша осылай жалғаса береді де, 1. 6-суреттен көріп отырғандай, тұрақты ток алынады. Оны түзету үшін, құрамында конденсаторлардан басқа стабилитрондар, транзисторлар, резисторлар бар күрделірек схема орындалуыкерекЕнді түзеткіштің үшфазалық көпірлік схемасыболады. Оны Ларионов схемасыдепатайды. Мұндай түзеткіште кез-келгенбірдей уақыт моментіндеекі диод жұмыс істейді: біреуі жоғарғы топтан, екіншісі төменгі топтан. (1. 7-сурет) . Қарастырып отырған уақыттың ішінде қай диодқа амплитудасы ең көп ток келсе, сол диод токты өткізеді. Тұтынушыға әрбір топтағы диотардың түзеткен кернеулерінің қосындысы барады. шығатын кернеудіосындай түзеткіш арқылы түзетеміз.

3 ЖАДАҒАЙЛАНДЫРУ СҮЗГІСІ

Пульстітокты жадағайландыру үшін конденсатордыпайдалу өте қарапайым, тиімді әдіс болыпсаналады. Бұл әдіс кең тараған. Конденсатор пульстітокты жақсы жадағайландыру үшін мынашарт

орындалукерек:

мұндағы ω _n дегеніміз - пульстің жиілігі. Конденсатордың сыйымдылығы неғұрлым үлкен болуытиіс. Ал, жүктеменің кедергісі диодтық кедергісінен анағұрлым үлкен болуыкерек. Түзеткішке кернеу алғаш берілген уақытта алғашқы оң таңбалы жарты период коденсатордысол кернеудің шамасына жуық мәнге дейінзарядтайды. Бұл уақытта диодтағы кернеу тура болғандықтан, диод арқылы ток өтеді. Ал келесі сәтте, диодтағы кернеукері болған уақытта диод арқылы ток жүрмейді де, конденсатор жүктеме арқылы разрядталабастайды. Бірақ конденсатордағы кернеубірден төмендемейтіндіктен, өзіне қалған кернеуді төмендеп бара жатса да жүктемеде біраз уақыт ұстап тұра алады. Ал ендігі сәтте келген оң таңбалы жарты период конденсаторды тағы зарядтайды, және осылай жалғаса береді де, конденсатордағы кернеу жоғарлай түседі. Себебі - конденсатордың заряды тез көтеріледі, өйткені түзеткштің ішкікедергісі R _i өте аз. Олішкікедергі диодтың өзінің кедергісі R _д мен трансформатордың екінші ораманың R ₂ кедергілердің қосындысына тең. Ал конденсатордың зарядталуызарядталуға қарағанда әлдеқайда жайырақ, өйткені жүктеменің кедергісісалыстырмалы түрде өте үлкен. Активтікедергісі бар тізбектегі конденсатордың зарядталуы және зарядталу жылдамдығы уақыт тұрақтысы арқылы сипатталады. Ол уақыт тұрақтысы зарядталу және зарядталу ұзақтығын анықтайды. Біздің жағдайда τ _зар =m>R _i C және R С. Ал R _i << R _, сондықтан да τ _зар << τ _зар . Оның үстіне, әдетте τ _зар >> T _n , яғни, τ _зар пульстің периодынан әлдеқайда үлкен. Олдегеніміз токтың конденсатор тек аз ғана зарядталып үлгереді. Конденсаторға заряд келген уақытта (зарядталу) оның кернеудің амплитудалық мәніне жуық боладыдедік. Ал оның зарядталуы аз ғана мәнде болуысебебі, тұрақталған режимде конденсатордағы кернеудің орташамәні трансформатордың екіншіорамынан шығатын E _m кернеудің іс жүзіндегі мәнінен артық болады. Конденсатордағы кернеу оған келетін кернеудің амплитудалық мәніне жақын, шамамен (0, 8÷0, 95) E _m , тіптіодан жоғары болады. Пульстік р коэффиценттің формуласы: р ≈1/(πƒ _n CR) .

4 КӨБЕЙТКІШТІ ТҮЗЕТКІШТЕР

Әрбір үйдегі теледидарларда және де кұрылғыларда кездесетін көбейткіш (умножитель) деген құрылғы бар. Ал сол көбейткіштің кұрылысы мен жұмысының қандай екенін қарастырайық. Көбейткіш деп бізкернеуді жоғарылататын аспаптыайтамыз. Бірақ мұнда трансформатордағыдай ешқандай жүрекше, орамдеген жок. Сонда олкернеуді қалай жоғарылата алады? Төмендегі 1. 8 -суретке қараңдар да, айтылған сөзді мұқият бақылаңдар.

Алғашқы жарты периодта Д ₁ диоды аркылы С ₁ конденсаторы шамамен алғанда трансформатордың іекінші орамының амплитудалық мәніне дейінзарядталады (1. 8а-сурет) . Екінші жарты периодта тура кернеу Д ₂ диодындаболады да, сол арқылы енді С ₂ конденсаторы зарядталады. Бұл С ₁ және С ₂ конденсаторлары тізбектей жалғанған, сол себепті де олекеуіндегі қосынды кернеудің шамасы шамамен алғанда трансформатордың екінші орамынан шығып тұрған кернеудің екі еселенген мәніне тең болады. Дәл осындаймаксималдыкері кернеу әрбір диодта да болады. Осы екі конденсатордан зарядталуымен бірге R жүктемесі арқылы олардың разряды да жүреді. Ол дегеніміз конденсаторлардағы кернеу де төмендеді деген сөз.