TEHNIKE NAPAJANJA ISTOSMJERNOM STRUJOM

1. Poluvalni ispravljački sklopovi

Poluvalni ispravljački sklop je najjednostavniji ispravljački spoj. Dioda propušta struju samo za vrijeme jedne poluperiode izmjeničnog napona. Za spoj na slici 1.a to je pozitivna poluperioda. Stoga se na trošilu javlja samo pozitivni dio izmjeničnog napona (Slika 1.b).

2. Punovalni ispravljački sklopovi
Znatno bolja svojstva imaju punovalni
ispravljači. To su spoj s dvije diode i
mosni ili Graetzov spoj .
U spoju s dvije diode za vrijeme pozitivne
poluoperiode napona na sekundaru transformatora
vodljiva je dioda D1, a za vrijeme negativne
poluperiode vodljiva je dioda D2. Struja teče kroz
trošilo uvijek u istom smijeru pa se na njemu dobije
pozitivan napon u obje poluperiode. Dopuštena
vrijednost napona zaporne polarizacije diode mora
biti veća od 2USm.
Isti oblik napona dobije se s pomoću ispravljača
u mosnome spoju (Graetzov spoj). USm je vršna, a
US efektivna vrijednost napona na sekundaru
transformatora, tj. na ulazu ispravljača. Dopuštena
vrijednost napona zaporne polarizacije diode mora
biti veća od USm. Spoj zahtjeva četiri diode ali je
transformator jednostavniji.

a) Punovalni ispravljač: spoj sa dvije diode i s
transformatorom sa srednjim izvodom
b) Punovalni ispravljač: Graetzov spoj
c) Ulazni i izlazni napon punovalnog ispravljača


3. Glađenje ispravljenog napona
Izlazni napon ptporno opterečenog ispravljača
ima veliku valovitost, tj. Uz istosmjernu komponentu
sadrži jako izraženu izmjeničnu komponentu tzv.
Napon brujanja. Takav napon nije pogodan za
napajanje elektroničkih sklopova. Poboljšanje oblika
izlaznog napona (povečanje istosmjerne
komponenteuz smanjenje valovitosti) dobije se
postupkom glađenja (filtriranja) ispravljenog napona.
Za glađenje ispravljenog napona najčešće se
upotrebljavaju kodenzatori različitog kapaciteta.
Dioda vodi samo dok je anoda pozitivnija od
katode. U tome se dijelu periode izmjeničnog napona
kondenzator nabija. U ostalome dijelu periode dioda
je zaporno polarizirana. Struju trošilu daje nabijeni
kondenzator pa se napon na njemu smanjuje. Što je
opterečenje veće, bit će znatnije smanjenje izlaznog
napona. Da se to spriječi, potrebno je primjeniti
kondenzatore velikog kapaciteta.

Napon brujanja

Iznos napona brujanja Ubm (mjeren od vrha do
vrha) ovisi o vršnoj vrijednosti ispravljenog napona (
približno jednaka vršnoj vrijednosti na sekundarnom
namotu transformatora USm), o frekvenciji napona
brujanja fb (za poluvalni ispravljač fb=50Hz, za
punovalni ispravljač fb=100Hz), o opterečenju
ispravljača R i kapacitetu kondenzatora C:
a) s jednom diodom i
kondenzatorom za glađenje napona
b) Ulazni napon za poluvalni ispravljač s
jednom diodom i kondenzatorom za glađenje
napona
c) Izlazni napon napon za poluvalni ispravljač s
jednom diodom i kondenzatorom za glađenje
napona ako je C=10μF
d) Izlazni napon napon za poluvalni ispravljač s
jednom diodom i kondenzatorom za
glađenjenapona ako je C=100μF
a) Punovalni ispravljač u Greatzovom spoju s
kondenzatorom za glađenje napona
b) Ulazni napon za punovalni ispravljač
Greatzovom spoju s kondenzatorom za
glađenje napona
c) Izlazni napon napon za poluvalni ispravljač s
Greatzovom spoju s kondenzatorom za
glađenje napona ako je C=10μF
d) Izlazni napon napon za poluvalni ispravljač s
Greatzovom spoju s kondenzatorom za
glađenje napona ako je C=100μF

4. Stabilizirani ispravljački sklopovi

Većina elektroničkih sklopova zahtjeva
stabilan napon napajanja. Stalan iznos napona
napajanja, neovisno o tome mijenja li se mrežni
napon, struja opterećenja ili temperatura okoline,
daju stabilizatori napona. Danas su najčešće u
upotrebi integrirani stabilizatori napona.
Osnovne značajke stabilizatora napona jesu:
· Područje vrijednosti napona koji se može
dovesti na ulaz, a da izlazni napon ostane u
zadanim granicama
· Vrijednost izlaznog napona
· Dopušteno odstupanje izlaznog napona
· Vrijednost struje kojom se može opteretiti
stabilizator, tj. izlazna struja
· Učinkovitost stabilizatora iskazuje se
pomoću:

· Faktor stabilizacije
· Izlazni otpor
· Temperaturni koeficijent
· Faktor potiskivanja brujanja

Faktor stabilizacije je omjer promjene izlaznog
naponai promjene ulaznog napona koja uzrokuje
promjenu izlaznog napona uz stalnu vrijednost struje
opterećenja i temperature okoline:

Prema gornjoj definiciji, za dobar stabilizator faktor
stabilizacije treba biti što manji broj kako bi za
određenu promjenu ulaznog napona bila što manja
promjena izlaznoga. Stoga se ponekad faktor
stabilizacije definira kao omjer promjene ulaznog
napona i njome izazvane promjene izlaznog napona.
U tom slučaju faktor stabilizacije mora biti što veći
broj.

Izlazni otpor stabilizatora je omjer promjene izlaznog
napona i promjene stuje opterećenja stabilizatora
koja uzrokuje promjenu izlaznog napona uz stalnu
vrijednost ulaznog napona i temperature okoline:

Temperaturni koeficijent je omjer promjene izlaznog
napona i promjene temperature okoline koja je
izazvala promjenu izlaznog napona uz stalnu
vrijednost ulaznog napona i struje opterećenja.
Iskazuje se u milivoltima po Celzijevu stupnju:

Faktor potiskivanja brujanja omjer je vrijednosti
napona brujanja (izmjenična komponenta
ispravljenog napona) od vrha do vrha na ulazu i
vrijednost napona brujanja od vrha do vrha na izlazu
stabilizatora izražen u decibelima.


Serijski stabilizator s Darilngtonovim spojem
tranzistora

Integrirani stabilizatori
Postoji veliki broj različitih tipova integriranih
stabilizatora napona. Mogu se svrstati u četiri
skupine:
- Stabilizatori opće namjene
- Stabilizatori stalnog izlaznog napona s tri
izvoda
- Stabilizatori podesivog izlaznog napona s tri i
četiri izvoda

- Impulsni stabilizatori
Stabilizatori opće namjene mogu poslužiti za gradnju
velikog broja razlićitih izvedbi stabiliziranih izvora
napona napajanja. Ulazni napon može im se kretati u
širokom rasponu, a dodavanjem vanjskih elemenata
može se dobiti izlazni napon također u širokom
rasponu. Kao primjer može se navesti integrirani
sklop 723.
Stabilizatori stalnog izlaznog napona s tri izvoda
daju na izlazu napon određene vrijednosti. Proizvode
se u serije s različitim iznosima koji se najčešće
upotrebljavaju.
Kod stabilizatora podesivog izlaznog napona s tri i
četiri izvoda iznos izlaznog napona određuje se
vrijednostima otpora dijelila koje se dodaje izvana.
Kod serijskih stabilizatora napona serijski element
(tranzistor) djeluje kao promjenjivi otpor koji na sebe
preuzima promjene izlaznog napona. Ovisno o razlici
ulaznog i izlaznog napona te struji opterećenja na
serijskom tranzistoru može doći do znatnog utroška
snage. Stoga je stupanja iskoristivosti (odnos snage
predane trošilu i snage privedene iz izvora) kod
serijskih stabilizatora vrlo nizak, često ispod 20%.
Primjenon impulsnih stabilizatoran napona moguće
je smanjiti utrošak snage na serijskom tranzistoru te
ga učiniti gotovo neovisnim o razlici ulaznog i
izlaznog napona i tako povećati stupanja
iskoristivosti iznad 75%.
Osnovne karakteristične veličine integriranih izvedbi
jesu:
· Područje vrijednosti ulaznih napona
· Vrijednosti napona koje se mogu dobiti na
izlazu
· Moguća odstupanja izlaznog napona
· Vrijednost struje kojom se može opteretiti
stabilizator, tj. izlazna struja
· Naponski faktor stabilizacije

 preuzmi seminarski rad u wordu » » »

Besplatni Seminarski Radovi

SEMINARSKI RAD