Как подобрать конденсатор для диодного моста
Классификация, свойства, схемы, онлайн калькулятор.
Расчёт ёмкости сглаживающего конденсатора.
«- Почему пульт не работает?
– Я, конечно, не электрик, но, по-моему, пульт не работает, потому что телевизора нет».
– А для чего нам ещё «нахрен не упал» профессиональный электрик?
– Для чего? Да много для чего! Например, для того, чтобы быть в курсе, что без источника питания, а точнее без преобразователя сетевого переменного напряжения в постоянное, не обходится ни одно электронное устройство.
– А электрик?
– Электрик, электрик. Что электрик. «Электрик Сидоров упал со столба и вежливо выругался. »
Итак, приступим.
Выпрямитель – это электротехническое устройство, предназначенное для преобразования переменного напряжения в постоянное.
Выпрямитель содержит трансформатор, необходимый для преобразования напряжения сети Uc до величины U2, определяемой требованиями нагрузки;
фильтр, передающий на выход схемы постоянную составляющую напряжения и сглаживающий пульсации напряжения.

Расчёт трансформатора – штука громоздкая, в рамках этой статьи рассматриваться не будет, поэтому сразу перейдём к основным и наиболее распространённым схемам выпрямителей блоков питания радиоэлектронной аппаратуры.
В процессе повествования давайте сделаем допущение, что под величинами переменных напряжений и токов в цепях выпрямителей мы будем подразумевать их действующие (эффективные) значения:
Uдейств = Uампл/√ 2 и Iдейств = Iампл/√ 2 .
Именно такие значения приводятся в паспортных характеристиках обмоток трансформаторов, да и большинство измерительных приборов отображают – не что иное, как аккурат эффективные значения сигналов переменного тока.
Однополупериодный выпрямитель.
Рис.1
На Рис.1 приведена однофазная однополупериодная схема выпрямления, а также осциллограммы напряжений в различных точках (чёрным цветом – напряжение на нагрузке при отсутствии сглаживающего конденсатора С1, красным – с конденсатором).
В данном типе выпрямителя напряжение с вторичной обмотки трансформатора поступает в нагрузку через диод только в положительные полупериоды переменного напряжения. В отрицательные полупериоды полупроводник закрыт, и напряжение в нагрузку подаётся только с заряженного в предыдущий полупериод конденсатора.
Однополупериодная схема выпрямителя применяется крайне редко и только для питания цепей с низким током потребления ввиду высокого уровня пульсаций выпрямленного напряжения, низкого КПД, и неэффективного использования габаритной мощности трансформатора.
Здесь обмотка трансформатора должна обеспечивать величину тока, равную удвоенному значению максимального тока в нагрузке Iобм = 2×Iнагр и напряжение холостого хода
U2 ≈ 0,75×Uн .
При выборе диода D1 для данного типа схем, следует придерживаться следующих его параметров:
Uобр > 3,14×Uн и Iмакс > 3,14×Iн .
Едем дальше.
Двухполупериодный выпрямитель с нулевой точкой.
Рис.2
Схема, приведённая на Рис.2, является объединением двух противофазных однополупериодных выпрямителей, подключённых к общей нагрузке. В одном полупериоде переменного напряжения ток в нагрузку поступает с верхней половины вторичной обмотки через открытый диод D1, в другом полупериоде – с нижней, через второй открытый диод D2.
Каждая из обмоток трансформатора должна обеспечивать величину тока, равную значению максимального тока в нагрузке Iобм = Iнагр и напряжение холостого хода
U2 ≈ 0,75×Uн .
Полупроводниковые диоды D1 и D2 должны обладать следующими параметрами:
Uобр > 3,14×Uн и I
И наконец, классика жанра –
Мостовые схемы двухполупериодных выпрямителей.
Рис.3
На Рис.3 слева изображена схема однополярного двухполупериодного мостового выпрямителя с использованием одной обмотки трансформатора. Графики напряжений на входе и выходе выпрямителя аналогичны осциллограммам, изображённым на Рис.2.
Во время положительного полупериода переменного напряжения ток протекает через цепь, образованную D2 и D3, во время отрицательного – через цепь D1 и D4. В обоих случаях направление тока, протекающего через нагрузку, одинаково.
Если сравнивать данную схему с предыдущей схемой выпрямителя с нулевой точкой, то мостовая имеет более простую конструкцию трансформатора при таком же уровне пульсаций, менее жёсткие требования к обратному напряжению диодов, а главное – более рациональное использование трансформатора и возможность уменьшения его габаритной мощности.
К недостаткам следует отнести необходимость увеличения числа диодов, что приводит к повышенным тепловым потерям за счёт большего падения напряжения в выпрямителе.
Обмотка трансформатора должна обеспечивать величину тока, равную Iобм = 1,41×Iнагр и напряжение холостого хода
U2 ≈ 0,75×Uн .
Полупроводниковые диоды следует выбирать исходя из следующих соображений:
Uобр > 1,57×Uн и Iмакс > 1,57×Iн .
При наличии у трансформатора двух одинаковых вторичных обмоток, или одной с отводом от середины выводом, однополярная схема преобразуется в схему двуполярного выпрямителя со средней точкой (Рис.3 справа).
Естественным образом, диоды в двуполярном исполнении должны выбираться исходя из двойных значений

Значения Uобр и Iмакс приведены исходя из величин наибольшего (амплитудного) значения обратного напряжения, приложенного к одному диоду, и наибольшего (амплитудного) значения тока через один диод при отсутствии сглаживающих фильтров на выходе.
Конденсатор С1 во всех схемах – это простейший фильтр, выделяющий постоянную составляющую напряжения и сглаживающий пульсации напряжения в нагрузке.
Для выпрямителей, не содержащих стабилизатор, его ёмкость рассчитывается по формулам:
С1 = 6400×Iн/(Uн×Кп) для однополупериодных выпрямителей и
С1 = 3200×Iн/(Uн×Кп
где Кп – это коэффициент пульсаций, численно равный отношению амплитудного значения пульсирующего напряжения к его постоянной составляющей.
Для стабилизированных источников питания ёмкость С1 можно уменьшить в 5-10 раз.

«Коэффициент пульсаций выбирают самостоятельно в зависимости от предполагаемой нагрузки, допускающей питание постоянным током вполне определённой «чистоты»:
10 -3 . 10 -2 (0,1-1%) – малогабаритные транзисторные радиоприёмники и магнитофоны,
10 -4 . 10 -3 (0,01-0,1%) – усилители радио и промежуточной частоты,
10 -5 . 10 -4 (0,001-0,01%) – предварительные каскады усилителей звуковой частоты и микрофонных усилителей.» – авторитетно учит нас печатное издание.
Ну и под занавес приведём незамысловатую онлайн таблицу.
КАЛЬКУЛЯТОР РАСЧЁТА ВЫПРЯМИТЕЛЯ ДЛЯ БЛОКА ПИТАНИЯ.
А на следующей странице рассмотрим сглаживающие фильтры силовых выпрямителей, не только ёмкостные, но и индуктивные, а также активные фильтры на биполярных транзисторах.
Многие электронные приборы, для работы которых применяется переменный ток в 220 вольт, используют в своих схемах диодные мосты. Основной функцией данного устройства являются действия по выпрямлению переменного тока. Это связано с тем, что многие приборы рассчитаны на питание постоянного тока. Поэтому, и возникает постоянная необходимость в выпрямлении.
Существует много вариантов подключения подобных устройств. Так, существует диодный мост, схема с конденсатором у которого, отличается от традиционной сборки. Дешевые полупроводниковые диоды позволяют повсеместно применять такие схемы.
Работа диодного моста
Принцип работы диодного моста заключается в следующем. На его вход, обозначенный переменным значком, производится подача переменного тока с изменяющейся полярностью. Частота изменений, как правило, совпадает с частотой в электрической сети. На выходе, где расположены положительный и отрицательный выводы, получается ток исключительно с одной полярностью.
Однако, на выходящем токе будут наблюдаться пульсации с частотой, превышающей частоту переменного тока, подаваемого на вход. Такие пульсации являются нежелательными и препятствуют нормальной работе всей схемы. Для ликвидации таких пульсаций, применяются специальные фильтры. Для самых простых фильтров используются электролитические конденсаторы с большой емкостью. Таким образом, во всех блоках питания устанавливается диодный мост, схема с конденсатором которого позволяет эффективно сглаживать все пульсации выходящего тока.
Чтобы повысить производительность выпрямляющих устройств, в их конструкции применяется схема диодной сборки. В ее состав входят четыре диода с одинаковыми параметрами, объединенные в одном общем корпусе. Для их соединения используется схема мостового выпрямителя. Такая сборка очень компактная, для всех диодов соблюдается одинаковый тепловой режим. Стоимость общей конструкции значительно ниже, чем у четырех отдельных диодов. Однако, существенным недостатком является необходимость замены всего диодного моста, при выходе из строя хотя-бы одного диода.
Применение диодных мостов
Эти схемы применяются, практически, во всех областях электроники, где для питания используется переменный ток однофазной электрической сети. Данный элемент имеет в своей конструкции блоки питания трансформаторного и импульсного типа. В качестве примера импульсного варианта можно привести блок питания компьютера.
Диодные мосты также используются для устойчивой работы люминесцентных и энергосберегающих ламп. Они устанавливаются в светильники, взамен устаревших дросселей. Диодные приборы с большой мощностью входят в состав конструкции сварочных аппаратов.
Простой конденсаторный выпрямитель
знаю что паралельно диодному мосту должен стоять сглаживающий конденсатор
– как правильно подобрать номинал сглаживающего конденсатора в микрофарадах «mF» паралельно диодному мосту .
– интуитивно подозревая что конденсатор должен быть большой емкости. ничего под рукой не оказалось как три конденсатора по 250мФ (400В) подключил паралельно. на выходе после диодного моста из 12В получилось 16В (что очень нежелательно в моем случае, нужны стабильные 12 и 24VDC)
ВОПРОС; как емкость конденсатора влияет на выходное напряжение после моста? есть ли готовая формула расчета .
и еще вопрос по теме; – почему при паралельном подключении 6-ти гидроклапанов к одному трансформатору, питание в сети поднимается с 12В-вплоть до 17-тиVDC, а если подключать на обмотку трансформатора 24В питание поднимается вплоть до 34VDC . где искать грабли? может отделить катушки клапанов дополнительными диодами на каждую обмотку .
Здесь легко и интересно общаться. Присоединяйся!
1/40пfR
Где,
п=3,14159265358979323846264
f – частота.
R- сопротивление нагрузки.
Ничего не понятно) ) )
1. Какое напряжение выдаёт трансформатор? (сам по себе)
2. Какое напряжение нужно гидроклапанам? (12 или 24 или оба одновременно)
3. Что такое «нагрузка»? (гидроклапаны или гидроклапаны с конденсаторами и мостом, желательно схему нарисовать)
Уже написали, что большой сглаживающий конденсатор увеличит напряжение на гидроклапане почти в полтора раза. Если такое увеличение вредно, нужен маленький сглаживающий конденсатор (что бы только клапан перестал дребезжать, а если клапан не дребезжит, то вообще конденсатор не нужен) .
Допустим, дребезжит. Сопротивление гидроклапана равно 24(?)/2=12ом. Сопротивление конденсатора, чтобы только-только погасил дребезг, должно быть раз в 10 больше, то есть 120 ом.
Идём сюда http://tel-spb.ru/rea.html , вписываем 120 ом, 50 герц и получаем 26 микрофарад на один клапан. Или 26*6=150 микрофарад на 6 одновременно работающих клапанов.
В общем, итого, берем 50 микрофарад и, наверное, с пивом потянет) )
Если нужно идеально ровное напряжение, берём большие конденсаторы и делаем отвод от части обмотки трансформатора, где около 9 или около 18 вольт. Или покупаем импульсный стабилизированный блок питания (только не драйвер) . Подойдёт даже блок питания от компьютера на 500 ватт, наверное, или такой
chipdip. ru/product/nes-150-12/
Виктор Ткаченко правильно сказал – не хватает одного важного параметра: допустимого значения напряжения пульсаций, причём – при выбранном токе нагрузки. Собственно, для уменьшения этого параметра и ставятся фильтрующие конденсаторы. Однако, напряжение пульсаций – вещь односторонне допустимая. В смысле: меньше, чем допустимо – можно, а больше, чем допустимо – недопустимо. Есть такой метод подбора, как «метод ползучего эмпиризма», или по-народному – «метод научного тыка». Без формул – ставь, что есть, будет мало – ещё добавишь. В бОльшую сторону не промахнёшься: масло кашей не испортишь, Машу каслом – тоже.
ЗЫ: и таки да, конденсаторы фильтра поднимут напряжение до амплитудного при любом раскладе. Уменьшить его снова можно только увеличением тока нагрузки, но, как и действующее без конденсатора, это напряжение будет компромиссным между амплитудным и минимальным напряжением пульсаций. Т. е, таким образом ты просто увеличишь пульсации снова.
Uпост=Uперем*1.41, соответственно 12*1.41=16,92. Поскольку он заряжается до амплитудного значения, а 12 вольт это действующее значение. Если нужно 12 В и 24 В, ставь стабилизатор соответствующей мощности.
А с клапанами пока неясно как ты подключаешь и зачем.
так и должно быть, у напряжения измеряешь действующее значение а амплитуда его в1,4 раза больше (корень из двух) . Вот конденсатор и «запоминает» амплитудное значение, под нагрузкой естественно разряжается быстрее поэтому и «намеряешь» меньше. Обмотки чего то там (клапанов) это индуктивности весьма ощутимые и они тоже «запоминают» но ток (сглаживают) и ситуация аналогична. Либо подбирай параметры под требования либо строй стабилизатор напряжения. Конденсаторы в таких случаях электролитические (нужны большие емкости) а они допускают только определенный процент пульсаций от значения напряжения на них, для надежности это нужно учитывать. Или можно питать без всяких конденсаторов от выпрямителя (мостика) но будет чуть сильней нагрев соленоидов так как токи фуко в сплошных сердечниках сильные будут наводиться.
Есть такое правило несложное, больше практическое и для светотехники (где пульсации светового потока желательны меньше, но емкости сглаживающих конденсаторов конструктивно не желательны большие) брать на каждый ватт потребляемой от источника мощности емкость сглаживающего конденсатора в 1 мкФ . То есть у тебя 12А при 12В 144 Вт то есть 144 мкФ и более достаточно для твоих электромагнитов. Хотя для более качественных источников питания (например усилителей аудио) берут в таких случаях десятки тысяч микрофарад. У тебя больше токи перезарядки конденсаторов будут играть роль и допустимые пульсации на них (они как и говорил ограничены требованиями надежности а при сильных еще и большой нагрев конденсаторов происходит у них тоже есть внутреннее сопротивление) . Так что бери тысячу или две микрофарад и напряжение номинальное на треть выше того что получается и можно на несколько банок параллельных раскидать, чтоб снизить токи в каждом. Но это пока они новые, а потом у них неодинаково будет меняться внутреннее сопротивление (series resistance) и откажут по одному, не сразу. Но это все не скоро так что нормально.
1) Напряжение повышается в 1,41 раза (это без нагрузки) . Чем больше нагрузка, тем больше оно падает. Если послке моста великовато, то нужно отматывать витки обмотки трансформатора или применить стабилизатор напряжения (что во многих случаях лучше) .
2) Напряжение поднимается видимо из-за самоиндукции катушек. Диоды могут помочь, но надо смотреть схему и принцип работы этих клапанов.
Стабилизатор 7812 тебе в руки и помни что его на радиатор надо поставить, а емкость зависит от нагрузки и силы тока БП, ставь 4700 это нормально
по второму дополнению – самоиндукция – шунтируй катушки гидроклапанов встречнымидиодами
16в показывает без нагрузки, с нагрузкой должно упасть до около13-14в, конденсаторы выравнивают импульсное постоянное напряжение после диодного моста и получается повышение в 1,4раза. Емкость выравнивающих кондеров, в основном, чем больше тем лучше (без фанатизма)
конденсатор повышает напряжение в 1,4 раза
диодный мост просто срезает верхние границы переменных синусоид, конденсатор исправляет провалы между пиками синусоид
надо знать для каких целей вам выпрямитель и допустимый коэффициэнт пульсаций выпрямленного тока
Чем больше тем лучше
Его импеданс на частоте 100 Гц должен быть много меньше сопротивления нагрузки
Что значит много – каждый выбирает для себя))))
Выбор схемы выпрямителя |   |
Переменное входное напряжение U2 (В) | |
Максимальный ток нагрузки Iн (А) | |
Пульсации выходного напряжения (%) | |
Выходное напряжение Uн на холостом ходу (В) | |
Выходное напряжение Uн при максимальном токе (В) | |
Параметр диодов – максимальный прямой ток (А) | |
Параметр диодов – максимальное обратное напряжение (В) | |
Ёмкость конденсатора С1 (МкФ) |
Какой емкости конденсатор нужно поставить после диодного моста 10А
Какой емкости конденсатор нужно поставить после диодного моста 10А — Умные вопросы Трансформатор выдает 12, 5 вольт, затем стоит диодный мост на 10А.
4 Ответы
Ну Вы даёте! Вы же не указываете самого главного- коэффициента пульсации, который бы Вас удовлетворил! Для зарядника и 10% хватит, а для питания Hi-Fi Усилителя и 0. 5% много.Уточните вопрос. 9 годов назад от Константин Фирсов
Считается элементарно.
После мостового выпрямителя частота сигнала — 100 гц (удвоенная частота сети) . Ток 10 А. Так что ёмкость должна быть такой, чтоб 10 ампер за 10 мс её разряжали не боле чем на ΔU, откуда эта самая ёмкость враз считается как C = I*t/ΔU. Скажем, для пульсаций 1 В достаточо будет ёмкости в 0, 1 Ф, или 100 тыс. мкФ. 9 годов назад от Aleksandra K
Это зависит какой уровень пульсаций Вам нужен.

Чем больше емкость, тем меньше пульсации.
Например при питании усилителя низкой частоты с высокой чуствительностью по входу надо ставить 5000 мкф.
Для питания электродвигателя и 100 мкф достаточно. 9 годов назад от Алина
всё зависит от того какие пульсации допустимы в напряжении на выходе моста. ставь 2200 мкф х25 Вольт. будет достаточно. мощность трансформатора и потребляемый нагрузкой ток при этом значения не имеют. 9 годов назад от КристинаРадченко
Связанные вопросы
1 ответ
2 годов назад от MagdaHinkler2 ответов
1 год назад от Фил Клевыйй3 ответов
7 годов назад от Олег КнейчукУстройство, принцип действия и схема диодного моста выпрямителя
Бизнес 25 июля 2017Переменный электрический ток преобразуется в постоянный пульсирующий за счет применения специальных электронных схем — диодных мостов. Схему диодного моста выпрямителя разделяют на 2 варианта исполнения: однофазную и трехфазную.
В работе выпрямителя главным элементом является диод. Конструктивно он представляет собой пластину полупроводникового кристалла с двумя зонами разной проводимости. Особенностью является одностороннее пропускание электрического тока, в зависимости от направления течения.
Устройство и работа выпрямительного диода основаны на особенностях p-n перехода между зонами полупроводника. Его сопротивление зависит от полярности внешнего напряжения. В одном случае оно велико, в другом — незначительно.
Однофазный диодный мост
Когда на входе — переменное синусоидальное напряжение, в каждый полупериод ток проходит через одну пару диодов, а другая закрыта. В итоге на выходе схемы диодного моста выпрямителя образуется пульсирующее напряжение, частота которого в два раза больше, чем на входе.
Трехфазная мостовая схема
В данной схеме используются диодные полумостовые выпрямители. Выходное напряжение здесь получается с меньшими пульсациями.
Как сгладить пульсации при выпрямлении питания?
Качество выпрямленного напряжения снижается с увеличением его пульсации. Чтобы ее уменьшить, применяются элементы, накапливающие энергию при ее поступлении от выпрямителя и отдающие при прекращении ее подачи.
На схеме диодного моста выпрямителя с конденсатором последний подключается параллельно нагрузке. Его емкость подбирается в зависимости от нагрузочного тока. При подаче импульса происходит зарядка конденсатора. Между импульсами (когда их нет) напряжение с него отдается нагрузке.
В результате сглаживания выходное напряжение фильтра становится больше и приближается к величине амплитуды выпрямленной величины.
Идеальное напряжение на выходе фильтра получить не удается из-за разрядки конденсатора между импульсами. Обычно подобные пульсации допустимы. Их можно уменьшить путем увеличения емкости конденсатора.
Если для сглаживания применяется катушка индуктивности, ее подключают последовательно с нагрузкой. В комбинированные цепи фильтров входят дроссели и конденсаторы.
Конструкции диодных мостов
Простейшее устройство моста выполняется с помощью спайки отдельных диодов. В промышленности выпускают монолитные конструкции, которые меньше по размерам и дешевле. Кроме того, в них подбираются диоды с аналогичными характеристиками, что позволяет им работать с одинаковым нагревом. Это повышает надежность схемы диодного моста выпрямителя.
Преимуществом диодных мостов из отдельных элементов является возможность ремонта, когда один их них выйдет из строя. Сборку же приходится заменять полностью. Неисправности в ней возникают редко, поскольку элементы правильно подобраны.
Питание выпрямителей
Устройства, потребляющие большой ток, обычно питаются от сети 220 В. Напрямую приборы не подключают,
Измерительный трансформатор напряжения 2
ЗАДАЧА 2. Прочтите текст и переведите его с английского на русский.
Электрическая цепь или сеть — это путь, по которому может течь электрический ток. Простая схема состоит из источника питания, двух проводников, каждый из которых подключен к клемме источника, и устройства, через которое может течь электричество. Это устройство называется нагрузкой и крепится к проводам. Если все детали правильно соединены, ток течет и лампа загорается.Такая схема называется «замкнутой». Напротив, если провода отключены, цепь называется «разомкнутой» или «разорванной». Цепь может быть открыта и закрыта устройством, называемым переключателем. Нагрузки могут превратить электрическую энергию в более полезную форму. Вот несколько примеров: лампочки, которые преобразуют электрическую энергию в световую; электродвигатели, преобразующие электрическую энергию в механическую; динамики, которые преобразуют энергию в звук.
Источник обеспечивает электрическую энергию, потребляемую нагрузкой.Это может быть аккумуляторная батарея или генератор. Переключатель прерывает ток, подаваемый на нагрузку источником, и позволяет нам контролировать поток. Когда через сеть проходит чрезмерно высокий ток, происходит короткое замыкание. Это может произойти при падении сопротивления или нарушении изоляции. Чтобы предотвратить короткое замыкание, лучше всего использовать предохранители, которые плавятся, когда через них проходит слишком большой ток, тем самым прерывая цепь.
ЗАДАЧА 3.Сопоставьте слова с их определениями.
1. нагрузка 2. переключатель 3. источник 4. предохранитель 5. замкнутый контур 6. обрыв цепи | а) устройство, прерывающее электрическую цепь б) цепь, в которой провода отключены в) устройство, обеспечивающее питание г) полная цепь без обрывов д) устройство, потребляющее электроэнергию е) защитное устройство |
ЗАДАЧА 4.Прочтите текст еще раз и ответьте на следующие вопросы.
1. Из чего состоит простая схема? 2. Что происходит с лампой в замкнутой цепи? 3. Можете назвать несколько примеров нагрузок? 4. Что такое генератор? 5. Какова функция переключателя? 6. Когда происходит короткое замыкание? 7. Что можно использовать для предотвращения коротких замыканий? 8. Как работает предохранитель?
ЗАДАЧА 5. Дополните текст словами из поля. Потом послушайте и проверьте.
ток, включение, ветвь, количество, плюс, приборы, продолжить, перегорает, путь |
1) цепи можно соединить двумя различными способами: последовательно или параллельно.Если компоненты расположены один за другим, образуя единый 2) между клеммами и компонентами, схема называется последовательной схемой. В схеме этого типа 3) протекает от отрицательного вывода к 4) выводу, проходя через все компоненты схемы. Это означает, что 5) энергии, проходящей через все компоненты в серии, одинаковы. Основным недостатком последовательной схемы является то, что, когда один компонент на пути 6), вся схема перестает работать (например.г. Елочные огни).
Параллельная цепь состоит из нескольких путей, соединяющих различные компоненты. Каждый отдельный путь называется 7) схемы. Ток от источника разделяется и течет по разным ветвям. В отличие от последовательных цепей, если один из компонентов в параллельной цепи перегорает, другие цепи 8) срабатывают. Параллельные цепи обычно используются для 9) соединения дома, так что каждая розетка может работать независимо. Например, вам не обязательно 10) свет в вашей комнате, чтобы розетка телевизора работала.
ЗАДАЧА 6. Прочтите текст и найдите синонимы для следующих слов: чрезмерное, нагружающееся, реагирующее на высокие температуры, настроенное, чтобы плавить, клиенты.
В электрическую цепь можно добавить предохранитель А, чтобы защитить ее от воздействия чрезмерного напряжения. Это предохранительное устройство, изготовленное из термочувствительного сплава, подключено последовательно к цепи, которую оно должно защищать. Если через цепь протекает чрезмерный ток, сплав станет жидким и разомкнется.Автоматический выключатель играет важную роль в доме для защиты цепей от перегрузки, перегрева и коротких замыканий. Преимущество автоматического выключателя в том, что его можно вернуть в исходное положение после перегрузки, заменив предохранитель. Профессиональный электрик всегда должен предоставлять своим клиентам карту электросхемы в доме, чтобы с ней было легче работать в случае неисправности.
ЧАСТЬ 5
Задание 1. Изучите новые слова и словосочетания.
введение | [ˌɪntrə’dʌkʃ (ə) n] | , г. | |
сравнить | [kəm’pɛə] | ||
сжатие | [kəm’preʃ (ə) n] | ||
в обиход | |||
достичь | [ə’ʧiːv] | ||
диод | [‘daɪəud] | ||
конденсатор | [kə’pæsɪtə] | ||
резистор | [rɪ’zɪstə] | ||
отдельный | [‘sep (ə) rət] | ||
требуется | [rɪ’kwaɪə] | ||
карбон | [‘kɑːb (ə) n] | ||
керамика | [sə’ræmɪks] | ||
диэлектрик | [daɪɪ’lektrɪk] | ||
вольфрам | [‘tʌŋstən] | ||
создать | [krɪ’eɪt] | ||
указать | [‘spesɪfaɪ] | ; | |
передатчик | [trænz’mɪtə], [træns’mɪtə] | ||
приемник | [rɪ’siːvə] | ||
комплекс | [‘kɔmpleks] | ||
соединение | [ˌɪntəkə’nekʃ (ə) n] | ||
упростить | [‘sɪmplɪfaɪ] | ||
логический | [‘lɔʤɪk (ə) l] | ||
собрать | [‘sembl] | ||
доска | [бд] | , г.![]() | |
заглушка | [plʌg] | , г. | |
уменьшение | [dɪ’kriːs] | ||
подход | [‘prəuʧ] | ||
результатов в / от | [rɪ’zʌlt] | — / | |
воплощать | |||
плотность | |||
составляют | |||
на квадратный дюйм | [skwɛə] |
ЗАДАЧА 2.Изучите следующие правила произношения окончаний причастия II и разделите все обычные глаголы из БЛОКОВ 1–5 на три столбца в зависимости от того, как произносятся их окончания.
-изд
[id] [t] [d]
[т, д] глухие согласные звонкие согласные и гласные
хотел нажал играл, позвонил
ЗАДАНИЕ 3. Изучите следующую таблицу Past Simple и правила ее использования.
Мы используем , когда говорим о:
Прошлые действия, которые сейчас завершены (вчера играл в компьютерные игры.)
Прошлая привычка (я всегда ходил в школу пешком)
Серия действий в прошлом (я забрал свои вещи, ушел из дома и пошел в университет).
Временные привязки : мгновение назад, вчера, позавчера, два дня назад, на прошлой неделе
Прошлое простое
? | + | — | |||
Что когда где Почему Как Сколько Сколько Который | сделал | I ты мы Oни он она Это | играть в? | I Мы Вы играли в Их пошли Он она Это | I Мы Вы Они не играли / не ходили Он она Это |
ЗАДАЧА 4. Заполните пробелы в тексте ниже и переведите с английского на русский.
A.S. Попов (1859–1906) (быть) в 1895 г. преподавателем физики. Он (установил) приемник в 1895 году и (прочитал) доклад об этом на заседании Русского физико-химического общества 25 апреля (7 мая по новому стилю) 1895 года. Он (демонстрирует) первый в мире радиоприемник, который он (называет) прибором для обнаружения и регистрации электрических колебаний. С помощью этой аппаратуры Попов (может) регистрировать электрические возмущения, в том числе атмосферные.В марте 1896 года он (дает) еще одну демонстрацию перед тем же обществом. На этой встрече слова Генриха Герца (передавать) по беспроволочной телеграфии азбукой Морзе и, аналогично принятые перед уважаемой научной аудиторией, Попов (стать) изобретателем радио, 7 мая ежегодно отмечается как «День радио» в России.
Маркони (изобретает) систему очень успешной беспроводной телеграфии и (вдохновляет) и (контролирует) ее применение. Такова история многих изобретателей беспроводного телеграфа, которые работали с оборудованием друг друга, добавляя новые идеи и новые улучшения. Это будет терпеливое, настойчивое исследование законов природы, вдохновленное любовью к знаниям.
ЗАДАНИЕ 5. Заполните пропуски глаголами в прошлом. Послушайте запись и проверьте свои ответы.
ТОМАС ЭДИСОН
Американский изобретатель Томас Эдисон (живёт) и (работает) в США всю свою жизнь. Он (быть) самым продуктивным изобретателем на свете. За свою жизнь он (запатентовал) 1093 различных изобретения, в том числе электрическую лампу накаливания (похожую на обычную лампочку, которую мы знаем сегодня), кинопроектор и фонограф.Он также (основал) первую промышленную исследовательскую лабораторию. Эдисон (есть) медленный старт в жизни. Его исключили из школы, потому что люди (не осознают), что он (быть) глухим, вместо этого думают, что он (не может) учиться. Его мать (учила) его дома, где он построил свою лабораторию к тому времени, когда ему (быть) 10 лет.
ЗАДАЧА 6. Прочтите текст ниже и переведите его.
МАСШТАБНАЯ ИНТЕГРАЦИЯ В ЭЛЕКТРОНИКЕ
Самая прогрессивная технология современной индустриальной эпохи — это электроника. Появление транзистора в свое время казалось чудом компактности по сравнению со стеклянной вакуумной трубкой. Теперь размер электронных устройств уменьшался на 10 каждые пять лет, что привело к сильному сжатию. Когда термин «микроэлектроника» впервые вошел в употребление, кремниевый кристалл размером в десятую часть квадратного дюйма мог содержать от 10 до 20 транзисторов вместе с несколькими диодами, конденсаторами и резисторами. Теперь такие микросхемы могут содержать тысячи отдельных электронных компонентов.
До появления транзистора каждый тип компонента в электронной схеме был сделан из одного или нескольких материалов с требуемыми электрическими характеристиками.Например, углерод использовался для изготовления резисторов, керамики и диэлектрика для конденсаторов, вольфрам — для эмиттеров в электронных лампах и так далее. Эти компоненты затем использовались как строительные блоки при создании схемы с заданными характеристиками и откликами. Цепи были объединены в системы, такие как радиопередатчик, радиоприемник, радар или компьютер.
С самого начала электроника была технологией сложных соединений. Небольшой радар может легко иметь столько же соединений, сколько и нефтеперерабатывающий завод.Чтобы упростить конструкцию системы и уменьшить количество соединений, инженеры разработали серию стандартных схемных модулей. Каждый модуль выполнял определенную функцию и использовался как логический строительный блок для создания систем. Транзистор можно легко собрать с резисторами и конденсаторами примерно такого же размера на небольшой пластиковой плате. Эти модульные печатные платы размером с игральную карту затем можно было соединять вместе по мере необходимости.
По мере развития транзисторной технологии было важно уменьшить размер компонентов и длину межсоединений.Это ограничение и сложность системного дизайна сделали необходимость поиска новой технологии. В результате появилась микроэлектроника, воплощенная в интегральной схеме. Это позволило изготавливать (в составе единого кремниевого кристалла) транзисторы, диоды, резисторы и конденсаторы, объединяющие их в целостную схему. Технология, которая производит такие электронные схемы высокой плотности, называется крупномасштабной интеграцией, или БИС. Хотя у этого термина нет точного определения, он обычно используется для интегральных схем, которые содержат 100 или более «вентилей» или отдельных схемных функций с плотностью «от 50 000 до 100 000 компонентов на квадратный дюйм».Если бы верхнее значение могло быть достигнуто в кубическом дюйме материала, плотность электронных компонентов была бы примерно четверть плотности нервных клеток в человеческом мозгу. Сейчас кажется неизбежным, что микроэлектронные схемы, включая БИС, вскоре найдут свое применение во множестве новых приложений, которые окажут большое влияние на промышленность и повседневную жизнь.
ЗАДАНИЕ 7. Ответьте на следующие вопросы и перескажите текст.
1. Как называется технология производства электроники высокой плотности? 2.Что вызвало проблему миниатюризации? 3. Что означает термин ворота? 4. Что показалось чудом компактности? 5. Какие материалы использовались для различных компонентов схемы? 6. Для чего использовались эти схемы? 7. Что было сделано для упрощения конструкции системы? 8. Почему было важно уменьшить размер компонентов?
ЗАДАЧА 8. Заполните пропуски предлогами: из, в, в, по, с.
Не понимая вопросов чистой науки, мы не можем следить за рассказами по радио.Это начинается, вероятно, Джозефом Генри, американским физиком, который в 1842 году обнаружил, что электрические разряды являются колебательными. Гигантский шаг вперед был сделан Джеймсом Максвеллом, шотландским физиком и одним из великих математических гениев 19 века. С помощью чисто математических рассуждений Максвелл показал, что все электрические и магнитные явления могут быть уменьшены напряжениями и движениями среды, которую он назвал эфиром. Сегодня мы знаем, что этой электрической среды не существует в реальности. Тем не менее, концепция эфира очень помогла и позволила Максвеллу выдвинуть свою теорию о том, что скорость электрических волн воздуха должна быть равна скорости световых волн, причем обе являются волнами одного и того же вида, просто разной длины.
ЗАДАЧА 9. Используйте суффиксы и префиксы, чтобы изменить форму слов в скобках.
В 1878 году Дэвид Хьюз; американец (физик) сделал еще одно важное открытие в предыстории радио и его основных компонентов. Он обнаружил, что неплотный контакт в цепи, содержащей батарею и телефон (приемник) (изобретенный Беллом в 1876 году), вызовет в приемнике звуки, соответствующие тем, которые попадают на диафрагму мундштука.
В 1883 году Джордж Фицджеральд, ирландец (физик), предложил метод, с помощью которого (электромагнитные) волны могут создаваться разрядом конденсатора. Затем мы должны обратиться к Генриху Герцу, знаменитому немецкому физику, который первым создал, обнаружил и измерил эти волны и тем самым (экспериментально) подтвердил теорию эфирных волн Максвелла. В своих экспериментах он показал, что эти волны способны (отражать), (преломлять), (поляризовать), (дифрактировать) и (интерферировать).
В первые годы своего (развития) радио (связь) называлось (проводным) телеграфом и телефоном. Это имя было слишком длинным для удобства и позже было изменено на радио, которое происходит от хорошо известного латинского слова «радиус» — прямой линии, проведенной от центра круга к точке на его окружности. Беспроводная связь (передача) была названа радио (передача) или просто радио.
Термин «радио» теперь означает (излучение) волн передающими станциями, их (распространение) в пространстве и прием принимающими станциями. Радиотехника стала (тесно) ассоциироваться со многими другими отраслями науки и (инженерии), и сейчас трудно ограничить слово радио каким-либо простым определением.
ПОЗ. 6
Задание 1. Изучите новые слова и словосочетания.
вакуумный клапан | [‘vækjuːm] | ||
выполняет функцию | [‘fʌŋkʃ (ə) n] | ||
незаменимый | [ˌɪndɪ’spen (t) səbl] | , г.![]() | |
радар | [‘reɪdɑː] | ||
оборудование | [ɪ’kwɪpmənt] | ||
недостаток | [‘drɔːbæk] | ||
отходы | [west] | ||
тепло | [высота] | , г. | |
требуется | [rɪ’kwaɪə] | ||
усиление | [ˌæmplɪfɪ’keɪʃn] | ||
размер | [daɪ’menʃn] | ||
лучистый | [‘reɪdɪənt] | ||
чувствителен к | [‘sensɪtɪv] | ||
примесь | [əd’mɪksʧə] | ||
частица | [‘pɑːtɪkl] | ||
давление | [‘pre] | ||
переход | [‘ʤʌŋkʃən] | , г.![]() | |
излучатель | [i’mitər] | , г. | |
усилитель мощности | |||
присадка | [‘dəupənt] | ||
получить | [b’teɪn] | , г. |
ЗАДАЧА 2.Прочтите текст ниже и переведите его.
ТРАНЗИСТОРЫ
До изобретения транзисторов для выполнения этих функций использовались электронные (вакуумные) клапаны. Электронные клапаны — замечательные устройства. Помимо незаменимого использования в радио и телевизорах, они выполняют много другой работы. Они используются в радиолокационной и киноаппаратуре. Они являются основными элементами электронного мозга. Но у электронных клапанов есть несколько недостатков. Они тратят много электроэнергии.Один из элементов вакуумного клапана должен быть нагрет, чтобы он испускал электроны. Для этого обогрева требуется электричество и выделяется нежелательное тепло, которое требует специального охлаждающего оборудования, чтобы избавиться от этого тепла.
Транзистор — это полупроводниковое устройство для усиления электрических сигналов. Применение транзисторов вместо электронных ламп позволило создать компактные электронные устройства небольших размеров, потребляющие очень мало энергии. Транзисторы успешно используются для прямого преобразования тепловой энергии в электрическую с помощью тепловых элементов.Они широко используются для преобразования лучистой энергии в электричество с помощью фотоэлементов или так называемых солнечных батарей. Источники света и лазеры также построены на основе транзисторов.
Транзисторы чрезвычайно чувствительны к внешним воздействиям. Даже тысячные доли процента примесей изменяют свои электропроводящие свойства в сотни тысяч раз. Они очень чувствительны к действию света, ядерных частиц, давления и т. Д.
Транзисторы изготовлены из небольших кристаллов германия.Германий — это элемент кристаллической формы. Кристалл германия, используемый в типичном транзисторе, может иметь площадь меньше 1/8 дюйма и толщину менее 1/32 дюйма. Используются разные типы транзисторов, и их количество находится в стадии разработки. Разработана очень тонкая технология получения транзисторов с заданными физическими свойствами путем введения в них примесей золота, меди, никеля, цинка. В настоящее время большое значение имеет транзистор переходного типа. Этот транзистор состоит из трех отдельных областей полупроводника, каждая из которых имеет омический вывод.Один из переходов называется эмиттером, другой — коллектором. Этот транзистор представляет собой усилитель мощности.
Транзисторы в настоящее время тоже изготавливаются из кремния. Кремний не является ни хорошим проводником, ни хорошим изолятором, поэтому он и другие твердые вещества, такие как германий, известны как полупроводники. Как полупроводник, кремний очень чувствителен к примесям, которые называются легирующими добавками. Если вы добавите к кремнию всего 0,0001% легирующей примеси, вы можете увеличить проводимость в 1000 раз.Транзистор состоит из кремния двух типов. Один тип был легирован бором, который дает ему положительный заряд, и называется кремнием p-типа. Другой тип был легирован фосфором, который придает ему отрицательный заряд — это кремний n-типа. При легировании кристалла кремния легирующими добавками p- и n-типа образуется p-n-переход.
Транзисторы произвели революцию в радиотехнике и электронике. Из-за своего небольшого размера, отсутствия накала и других свойств транзисторы позволяют изготавливать устройства, которые не могут быть изготовлены с использованием электронных ламп.
ЗАДАНИЕ 3. Ответьте на следующие вопросы и перескажите текст.
1. Какой элемент является наиболее распространенным на этой планете? 2. Почему важно использовать кремний? 3. Почему полиэтилен используется для изоляции? 4. Кремний — это изолятор или проводник? 5. Как называются примеси? 6. Что можно сделать, легируя полупроводник примесями? 7. Какие типы полупроводников могут образовываться при легировании примесями? 8. Что такое p-n переход?
ЗАДАЧА 4. Выберите правильный ответ по тексту.
1) Согласно тексту, какой элемент лучше всего подходит для изготовления транзисторов?
а) кислород
б) кремний
в) медь
2) Согласно тексту полиэтилен устойчив к электричеству и используется для
а) изоляционный.
б) изготовление электрического кабеля.
в) регулирующий ток.
3) Какой из этих материалов не является материалом с очень низким сопротивлением?
а) германий
б) медь
в) железо
4) Какие из этих характеристик не характерны для кремния?
а) Он прочный.
б) Если имеет способность проводить электричество.
c) Если часто используется как изолятор.
5) легирующие примеси
а) элементы, устойчивые к электричеству.
б) примеси, к которым кремний очень чувствителен.
в) самые распространенные элементы на Земле.
ЗАДАНИЕ 5. Найдите слова, противоположные по смыслу.
Твердый, нижний, правый, жидкость, изолятор, верх, увеличение, положительный, падение, высокий, левый, маленький, проводник, отрицательный, много, низкий.
ЗАДАЧА 6. Переведите слова, обратите внимание на суффиксы.
1. сопротивление, сопротивление, сопротивление
2. изоляция, изоляция, изолятор, изолированный, изоляционный
3. проводимость, проводник, проводимость, проводимость, проводимость, проводимость
4. электричество, электрик, электрик, электрификация, электрика
ЗАДАЧА 7. Измените предложения с активных на пассивные.
1.В настоящее время люди используют кремний для производства транзисторов. Сегодня кремний
2. Обычно мы изолируем медный провод полиэтиленом. Обычно медный провод
3. Для изготовления электрического кабеля используем железо и медь. Электрический кабель
4. Вы можете увеличить проводимость кремния, добавив к нему легирующую добавку. Электропроводность кремния
5. Можно сформировать p-n-переход, легируя кристалл кремния легирующими добавками p- и n-типа. P-n переход
6. Профессор подал напряжение на один из контактов, чтобы показать нам работу p-n перехода.Напряжение
ЗАДАЧА 8. Заполните пропуски предлогами: to, with, of, on, in, through, at, into
1. Полупроводниковый чип — это крошечная плата из кремния и германия. 2. Все элементы можно разделить на три группы; в первую группу входят элементы стойкие … электричество; второй — элементы низкого сопротивления; и последний включает полупроводники. 3. Он сказал, что лучше заизолировать этот кусок медной проволоки полиэтиленом.4. Если мы посмотрим на схему p-n-p перехода, то мы увидим, что справа находится эмиттер, слева — коллектор, а посередине — база. 5. Компас — это устройство, очень чувствительное к магнитному полю земли. 6. Каждый слой полупроводникового материала легирован небольшим количеством примесей. 7. Следует подключить каждую из двух частей системы к отдельным источникам питания. 8. Этот метод может быть применен при производстве новых электронных устройств. 9. Давайте посмотрим на Периодическую таблицу элементов Менделеева.Такие элементы, как водород, кислород, углерод и азот, помещены вверху таблицы, а такие элементы, как свинец, золото, ртуть — внизу. 10. Говорят, что ток течет в вакууме только в одном направлении.
ЗАДАНИЕ 9. Сопоставьте слова с их значениями.
а) переход б) электричество в) транзистор г) кремний д) кислород е) вести г) сырье з) напряжение я) изолировать j) сопротивляться | 1.электронное устройство, намного меньшее, чем радиоклапан, используемое в радиоприемниках, обычно сделанное из силикона.
2. один из самых распространенных элементов, полупроводник, используемый в различных электронных устройствах.
3. химический элемент, газ без цвета, вкуса и запаха, присутствующий в воздухе, необходимый для существования всех форм жизни.
4. в натуральном виде, не изготовлен для использования.![]() |
ЗАДАНИЕ 10. Прослушайте запись и заполните пропуски.
ИЗМЕНЕНИЕ ГОСУДАРСТВА
Многие 1) могут существовать более чем в одном состоянии как 2), 3) или газ. В каком состоянии они находятся в 4) своей температуре и 5).При определенных температурах, при нормальном атмосферном давлении некоторые вещества 6) находятся в состоянии. Жидкости, например, могут превращаться в твердые вещества или 7), а газы могут конденсироваться в жидкости. Элементы изменяют свое состояние под нормальным давлением при определенных температурах, известных как 8) (или замерзание) и 9) (или конденсация).
ЗАДАЧА 11. Посмотрите видео о принципе работы MOSFET транзистора и ответьте на вопросы.
1. Что означает MOSFET? 2. Какая подложка показана на видео? 3.Какие белые и зеленые цвета используются для отображения? 4. Что означает красный цвет? 5. Что используется для изготовления изоляционного слоя? 6. Что наносится поверх изоляционного слоя? 7. Из каких элементов состоит MOSFET, показанный на видео? 8. Какие два элемента имеют один и тот же источник тока? 9. Как мы можем увеличить ток между истоком и стоком? 10. Где используются полевые МОП-транзисторы?
ЧАСТЬ 7
Задание 1. Изучите новые слова и словосочетания.
оборудование | [ɪ’kwɪpmənt] | ||
ЦП / процессор | |||
память / хранилище | [‘stɔːrɪʤ] | ,, | |
периферийные устройства | [pə’rɪfərəl] | ||
устройство ввода | |||
устройство вывода | |||
поставка | [sə’plaɪ] | ||
дисплей | [dɪs’pleɪ] | , г.![]() | |
постоянный | [‘pɜːmənənt] | ||
клавиатура | [‘kiːbɔːd] | ||
оборудование | [‘hɑːdwɛə] | ||
программное обеспечение | [‘sɔftwɛə] | ||
точный | [‘kjərət] | ||
решение | [dɪ’sɪʒn] | ||
умножение | [mʌltɪplɪ’keɪʃən] | ||
деление | [dɪ’vɪʒən] | ||
вычитание | [səb’trækʃən] | ||
дополнение | [ə’dɪʃən] | ||
выполнить | [пə’фм] | ||
пользователь | [‘juːzə] | ||
общаться | [kə’mjuːnɪkeɪt] | ||
процедура | [prə’siːʤə] | , г.![]() | |
процесс | [‘предложения] | ||
магазин | [стɔː] | ||
цифровой | [‘dɪʤɪtəl] | ||
программа | () |
: 2016-11-24; : 1448 | |
:
:
:
© 2015-2020 лекции.орг — —
. 1. LC-цепь состоит из конденсатора 10 мкФ и индуктора 0,01 мГн
.1. LC-цепь состоит из конденсатора 10 мкФ и индуктора 0,01 мГн. Какое максимальное значение заряда в конденсаторе, если максимальный ток через индуктор составляет 2 мА?
2. Конденсатор емкостью 100 мкФ заряжается до разности потенциалов 10 В и подключается параллельно катушке индуктивности 0,1 мГн для создания электромагнитных колебаний. Какой ток в цепи, когда мгновенное значение разности потенциалов на катушке индуктивности составляет 4 В?
3. Конденсатор 10 мкФ заряжается до разности потенциалов 50 В, а затем подключается к катушке индуктивности 0,1 Н. Какая энергия сохраняется в конденсаторе при t = 10 3 π с после того, как конденсатор начинает разряжаться?
4. LC-цепь состоит из конденсатора 20 мкФ и катушки индуктивности 0,2 Н. Максимальный заряд конденсатора составляет 8 мкКл.
а) Какова полная ЭМ энергия в цепи?
b) Каково отношение мгновенной энергии конденсатора к энергии индуктора, когда мгновенный заряд конденсатора составляет 2 мКл?
5.LC-цепь состоит из конденсатора емкостью 2 мкФ и индуктора 0,8 мГн. Максимальное значение тока через индуктор составляет 100 мА.
а) Какое максимальное значение энергии хранится в конденсаторе?
б) Каков заряд конденсатора, когда мгновенный ток через катушку индуктивности равен 10 мА?
6. Конденсатор емкостью 1 мкФ заряжается до потенциала 100 В и затем подключается параллельно индуктивности с индуктивностью L = 4H. Выразите заряд и разность потенциалов как функции времени.
7. Максимальные значения заряда и тока измеряются как q m = 10 -6 C и I m = 2 мА в идеальной LC-цепи. Найдите частоту колебаний.
8. Запишите действующие, мгновенные и максимальные значения разности потенциалов и тока для цепей переменного тока?
9. Синусоидальное напряжение U = 100 Sin (200t π / 3) прикладывают к цепи, имеющей полное сопротивление 5 ∙ √2 Ом, найти:
а) Действующий ток.
б) Частота.
в) Фазовый угол.
10. Переменный ток индуцируется в контуре из 200 витков и площадью 400 см 2 , который вращается в магнитном поле величиной 2 ∙ 10 2 T. Определите мгновенную ЭДС при t = 0,01 с после начало вращения, если амплитуда ЭДС 20 В.
11. Цепь с резистором 50 Ом подключена к генератору переменного тока, максимальная ЭДС которого составляет 200 В.Если частота равна 50 с 1 , каково уравнение для переменного тока.
12. Источник переменного тока с максимальным значением напряжения U m = 22 В и частотой 50 Гц подключен к резистору 22 Ом.
а) Найдите максимальный ток цепи,
б) Напишите выражение для напряжения и тока за раз, t.
13. Резистор подключается к источнику переменного тока с частотой 100 Гц и максимальной разностью потенциалов 170 В.Какое должно быть значение сопротивления, чтобы обеспечить в цепи максимальный ток 1,7 А?
14. Напряжение генератора переменного тока определяется как u = 100 sin ωt, а частота генератора равна 20 с 1 , найти:
а) среднеквадратичный ток (i среднеквадратичное значение ) в цепи, когда этот генератор подключен к резистору 25 Ом.
б) Мгновенное напряжение и ток при t = 3,004 с.
15.Источник переменного напряжения u = 500 sin 100πt подключен к резистору R = 250 Ом. Определить:
а) Уравнение мгновенного тока как функции времени.
б) Действующее напряжение и ток.
c) Частота и угловая частота.
г) Напряжение на резисторе и ток через резистор при t = 0,5 с.
16. Катушка индуктивности L = 5 Гн подключена к источнику переменного тока напряжением u = 150 ∙ sin 10πt.Запишите уравнение тока как функции времени. (Возьмем π = 3)
17. Определите максимальный и среднеквадратичный ток, проходящий через конденсатор 18 мкФ, подключенный к источнику переменного тока u среднеквадратичного значения = 50 В и частотой 50 Гц. (Возьмем π = 3)
18. Катушка индуктивности L = 5 мГн подключена к источнику переменного тока с максимальным напряжением 6,4 В. Найдите индуктивное реактивное сопротивление катушки индуктивности и максимальный ток при ω = 320 рад / с.
19.Переменный ток с частотой 50 с 1 проходит через конденсатор емкостным реактивным сопротивлением 10 / π Ом. Найдите емкость конденсатора в единицах Фарад (F).
20. Конденсатор 50 / π мкФ подключен к источнику переменного тока напряжением 150 В. Если частота источника составляет 2 мГц, найдите емкостное реактивное сопротивление конденсатора и максимальный ток.
21. Ток 2 А проходит через катушку с омическим сопротивлением 40 Ом, когда она подключена к источнику 100 В переменного тока (действующее значение).Если частота тока равна 50 / π s 1 , найдите индуктивность катушки в единицах Генри (Гн).
22. Емкостное реактивное сопротивление конденсатора составляет 2 ∙ 10 3 Ом, и он подключен к источнику с частотой 50 с 1 . Найдите емкость конденсатора в мкФ. (Возьмем π = 3)
23. Найдите сопротивление конденсатора 2 / π мкФ при частоте источника переменного тока.
а) 50 Гц
б) 100 Гц
24.Если L = 2 Гн, а индуктивное сопротивление катушки индуктивности 628 Ом, найдите частоту переменного тока.
25. Коротковолновый радиопередатчик генерирует радиоволны в коротковолновом диапазоне, λ = 10 100 м. Какой диапазон частот у этого передатчика?
Дата: 19.02.2016; вид: 433;
Схема сглаживания конденсаторови расчеты »Электроника
Накопительные конденсаторыиспользуются для сглаживания необработанного выпрямленного сигнала в источнике питания — важно выбрать правильный конденсатор с правильным значением и номинальным током пульсации.
Пособие и руководство по схемам источника питания Включает:
Обзор электроники источника питания
Линейный источник питания
Импульсный источник питания Защита от перенапряжения
Характеристики блока питания
Цифровая мощность
Шина управления питанием: PMbus
Бесперебойный источник питания
В источнике питания, будь то линейный источник питания или импульсный источник питания, использующий источник питания переменного тока и диодные выпрямители, необработанный выпрямленный выход обычно сглаживается с помощью накопительного конденсатора перед подачей на какие-либо регуляторы или другие подобные электронная схема.
идеально подходят для работы в качестве сглаживающих конденсаторов, поскольку многие электролитические компоненты могут обеспечивать достаточно высокую емкость и выдерживать уровень пульсаций тока, необходимый для сглаживания формы волны.
По сути, схема сглаживания заполняет основные провалы в необработанной выпрямленной форме волны, так что схема линейного регулятора или импульсного источника питания может работать правильно. Они изменяют форму волны от той, которая изменяется от нуля до пикового напряжения в течение цикла входящей формы волны мощности, и меняют ее на такую, где изменения намного меньше.По сути, они сглаживают форму волны, и отсюда и название.
Поскольку сглаживающие конденсаторы используются как в источниках питания с линейным стабилизатором, так и в импульсных источниках питания, они составляют важную часть многих из этих электронных схем.
Двухполупериодный выпрямитель со сглаживающим конденсаторомОсновы сглаживания конденсатора
Конденсаторное сглаживание используется для большинства типов источников питания, будь то линейный регулируемый источник питания, импульсный источник питания или даже просто сглаженный и нерегулируемый источник питания.
Необработанный постоянный ток, подаваемый диодным выпрямителем сам по себе, будет состоять из серии полусинусоидальных волн с напряжением, изменяющимся от нуля до √2-кратного среднеквадратичного напряжения (без учета диодных и других потерь).
Форма волны такого рода не будет использоваться для питания схем, потому что любые аналоговые схемы будут иметь огромный уровень пульсации, наложенной на выход, и любые цифровые схемы не будут работать, потому что питание будет отключаться каждые полупериод.
Конденсаторное сглаживание обеспечивает правильную работу следующих ступеней линейно регулируемого источника питания или импульсного источника питания.
Для сглаживания выхода выпрямителя используется накопительный конденсатор, расположенный на выходе счетчика параллельно с нагрузкой.
Сглаживание работает, потому что конденсатор заряжается, когда напряжение выпрямителя превышает напряжение конденсатора, а затем, когда напряжение выпрямителя падает, конденсатор обеспечивает требуемый ток из своего накопленного заряда.
Таким образом, конденсатор может обеспечивать заряд, когда он не поступает от выпрямителя, и, соответственно, напряжение изменяется значительно меньше, чем при отсутствии конденсатора.
Конденсаторное сглаживание не обеспечивает полной стабильности напряжения, всегда будет некоторое изменение напряжения. Фактически, чем выше номинал конденсатора, тем больше сглаживание, а также чем меньше потребляемый ток, тем лучше сглаживание.
Сглаживающее действие накопительного конденсатораСледует помнить, что единственный путь разрядки конденсатора, помимо внутренней утечки, — это через нагрузку к выпрямителю / системе сглаживания.Диоды предотвращают обратный ток через трансформатор и т. Д.
Еще один момент, о котором следует помнить, заключается в том, что сглаживание конденсатора не дает какой-либо формы регулирования, и напряжение будет меняться в зависимости от нагрузки и любых изменений на входе.
Регулировка напряжения может осуществляться линейным регулятором или импульсным источником питания.
Емкость сглаживающего конденсатора
Выбор емкости конденсатора должен соответствовать ряду требований. В первом случае значение должно быть выбрано так, чтобы его постоянная времени была намного больше, чем временной интервал между последовательными пиками выпрямленного сигнала:
Где:
R нагрузка = общее сопротивление нагрузки для источника питания
C = значение емкости конденсатора в фарадах
f = частота пульсаций — это будет вдвое больше частоты сети, чем используется двухполупериодный выпрямитель.
Напряжение пульсации сглаживающего конденсатора
Поскольку на выходе выпрямителя, использующего схему сглаживающего конденсатора, всегда будет некоторая пульсация, необходимо иметь возможность оценить приблизительное значение. Чрезмерное указание емкости конденсатора приведет к увеличению стоимости, размера и веса, а недостаточное указание приведет к снижению производительности.
Пульсации от пика до пика для выходного сигнала сглаживающего конденсатора в источнике питания (полная волна) На приведенной выше диаграмме показаны пульсации для двухполупериодного выпрямителя со сглаживанием конденсатора. Если бы использовался полуволновой выпрямитель, то половина пиков была бы потеряна, а пульсации были бы примерно вдвое больше напряжения.
Для случаев, когда пульсации мала по сравнению с напряжением питания — что почти всегда имеет место — можно рассчитать пульсации, зная условия цепи:
Двухполупериодный выпрямитель
Однополупериодный выпрямитель
Эти уравнения обеспечивают более чем достаточную точность. Хотя разряд конденсатора для чисто резистивной нагрузки является экспоненциальным, погрешность, вносимая линейным приближением, очень мала для низких значений пульсаций.
Также стоит помнить, что вход регулятора напряжения — это не чисто резистивная нагрузка, а нагрузка с постоянным током. Наконец, допуски электролитических конденсаторов, используемых для сглаживающих схем выпрямителя, велики — в лучшем случае ± 20%, и это скроет любые неточности, вносимые допущениями в уравнениях.
Пульсации тока
Две из основных характеристик конденсатора — это его емкость и рабочее напряжение. Однако для приложений, в которых может протекать большой ток, как в случае сглаживающего конденсатора выпрямителя, важен третий параметр — его максимальный ток пульсации.
Ток пульсации не равен току питания. Есть два сценария:
- Ток разряда конденсатора: В цикле разряда максимальный ток, подаваемый конденсатором, возникает, когда выходной сигнал схемы выпрямителя падает до нуля. В этот момент весь ток в цепи подается конденсатором. Это равно полному току цепи.
Пиковый ток, подаваемый конденсатором в фазе разряда
- Зарядный ток конденсатора: В цикле заряда сглаживающего конденсатора конденсатор должен заменить весь потерянный заряд, но этого можно добиться только тогда, когда напряжение выпрямителя превышает напряжение сглаживающего конденсатора.Это происходит только в течение короткого периода цикла. Следовательно, ток в этот период намного выше. Чем больше конденсатор, тем лучше он уменьшает пульсации и тем короче период заряда.
Более короткое время зарядки приводит к очень высоким уровням пикового тока, поскольку сглаживающий конденсатор должен поглотить достаточный заряд для периода разряда за очень короткое время.
Период, в течение которого конденсатор источника питания заряжается
Пи-секционные сглаживающие сети
В некоторых приложениях линейный регулятор напряжения не будет использоваться, может потребоваться улучшенная форма сглаживания.Это может быть обеспечено использованием двух конденсаторов и последовательной катушки индуктивности или резистора.
Подход сглаженного источника питания используется в некоторых высоковольтных системах и в некоторых других специализированных областях, но он не так распространен, как источники питания с линейной регулировкой и импульсные источники питания, которые обеспечивают гораздо лучшее регулирование и сглаживание.
Этот подход также можно увидеть во многих старинных беспроводных устройствах, где использование линейно регулируемого источника питания было невозможно.
Пи-секционный сглаживающий фильтрСуществует два варианта сглаживающей системы Пи-секции.При наличии двух конденсаторов между линией и землей последовательным элементом служил индуктор или резистор. Катушка индуктивности стоила намного дороже и обеспечивала лучшую производительность, но резистор был гораздо более дешевым вариантом, хотя он рассеивал больше энергии.
Сглаживающие конденсаторы являются важными элементами как линейных источников питания, так и импульсных источников питания, поэтому они широко используются.
При выборе емкостного конденсатора для сглаживания в источниках питания важно не только значение емкости для обеспечения требуемого снижения пульсаций напряжения, но также очень важно гарантировать, что номинальный ток пульсаций конденсатора не будет превышен.Если потребляется слишком большой ток, конденсатор нагревается и его срок службы сокращается, или в крайних случаях он может выйти из строя, иногда катастрофически.
Другие схемы и схемотехника:
Основы операционных усилителей
Схемы операционных усилителей
Цепи питания
Конструкция транзистора
Транзистор Дарлингтона
Транзисторные схемы
Схемы на полевых транзисторах
Условные обозначения схем
Вернуться в меню «Конструкция схемы». . .
МОП-транзисторы и улавливающие диоды | Модульные схемы
В предыдущем наборе статей я рассмотрел мучительные детали каждого из режимов привода: знак-величина, блокировка противофазного привода и асинхронный знак-величина.Напомним, что наиболее важные уравнения и свойства каждого из режимов привода приведены в таблице ниже:
Знак-величина привода | Блокировка противофазного привода | Асинхронный. Знак-величина привода | |
Средний ток двигателя (I mot_avg ) | (V mot_avg -V g ) / R m | (V mot_avg -V g ) / R m | (V avg_conduct — V g ) / R m |
Среднее напряжение двигателя (В mot_avg ) | V bat * t на / t цикл | V bat * (t на -t off ) / t цикл | (V bat * t на + V g * t off_zero ) / t цикл |
Максимальный ток пульсации (I Ripple_max ) | V bat / L m * t цикл /4 | 1/2 * V bat / L * t цикл | V bat / L м * t цикл /4 |
Входной конденсатор (C , вход ) | 1/64 * V bat / V max_bat_ripple / L м * t цикл 2 | 1/2 * I mot_avg / V bat_ripple * t цикл | L м / R м * (I max + (V bat / R m ) * ln (1 + I max / (V bat / R m + I) макс. )) / V ripple_max |
Рекуперативное торможение | Есть | Есть | № |
Динамическое торможение | Есть | Есть | Есть |
Как обычно, я включаю схему моста:
и наша модель двигателя, а также напоминание:
Имея за плечами всю математику и теорию, мы можем вернуться к практическим вопросам о том, как на самом деле разработать H-образный мост.В этой статье я рассмотрю проектные решения высокого уровня, которые необходимо принять, и основные вопросы по выбору компонентов. Я оставлю некоторые тонкости и конструкцию схемы привода на потом.
Проектирование H-моста обычно начинается с принятия некоторых высокоуровневых решений. Это:
- Максимальное рабочее напряжение ( В бат ) моста
- Максимальный (средний) ток двигателя, который требуется мосту
- Режим привода моста
- Частота переключения моста
На первые два вопроса относительно легко ответить, если у вас есть конкретное приложение или двигатель.Режим привода — сложная проблема, но приведенная выше таблица должна дать вам общее представление о главных компромиссах между вариантами. К нюансам вариантов режимов привода мы еще вернемся, когда будем говорить о схемах привода. О выборе частоты переключения мы еще не так много говорили, поэтому давайте уделим ему немного времени. Следует учитывать несколько факторов:
- Если время цикла переключения (t цикл , инверсия частоты переключения) не совсем немного меньше, чем электрическая постоянная времени двигателя (L m / R m ), временные и вневременные изменения тока больше не являются линейными.Это делает недействительными большинство вычислений, приведенных выше в таблице и в предыдущих статьях, поэтому, если вы выберете такую низкую частоту, вы будете в значительной степени сами по себе. В то же время я не вижу причин использовать такую низкую частоту, и я надеюсь, что вы тоже не будете этого делать после прочтения остальных пунктов.
- Другой фактор, который следует учитывать, заключается в том, что ток пульсаций (I Ripple_max ) прямо пропорционален t цикла . Таким образом, по мере увеличения вашей рабочей частоты ток пульсаций уменьшается.Обычно требуется как можно более низкий уровень пульсаций, поскольку он вызывает нагрузку на компоненты, снижает эффективность (дополнительные потери на различных сопротивлениях проводов, разъемов, переключающих элементов и т. Д.) И генерирует шум электромагнитных помех.
- В некоторых режимах привода размер необходимого входного конденсатора зависит от рабочей частоты. Чем он выше, тем ниже должна быть входная емкость.
- Переключение напряжения вызывает слышимое «гудение» в двигателе. Чтобы избежать этого шума, вам нужно перейти на ультразвуковой диапазон, в основном выше 20 кГц.Конечно, если слышимый шум не является проблемой для вашего приложения, то это соображение к вам не относится.
- Как мы обсудим позже, чем выше частота переключения, тем выше потери переключения на мосту, и в какой-то момент они начинают быть значительным источником тепла. Это ограничит вашу способность произвольно увеличивать частоту переключения.
- По мере увеличения частоты коммутации вам нужно будет включать и выключать переключающие элементы быстрее, чтобы минимизировать вышеупомянутые потери переключения.Это усложняет конструкцию схемы возбуждения, а также делает схему более «шумной», из-за чего излучается больше электромагнитных помех.
В целом, сегодня кажется, что частота переключения 20-40 кГц является хорошим компромиссом между этими требованиями для большинства проектов. Однако это в некоторой степени подвижная цель, поскольку технология компонентов улучшается и, конечно же, также зависит от приложения.
После того, как вы более или менее определились с вышеуказанными параметрами конструкции, вы можете приступить к поиску компонентов.В мосту интересуют восемь компонентов: четыре переключающих элемента и четыре задерживающих диода. Вам, конечно, также придется спроектировать схему привода, которая включает в себя дальнейший выбор компонентов, но я обсудю эти вопросы позже.