Site Loader

Содержание

4.10. Выпрямление переменного тока и напряжения

Рассмотрим работу нескольких простейших выпрямителей

Работа однополупериодного выпрямителя на r-нагрузку

Пусть дана схема (рис. 4.47), вольтамперная характеристика диода (рис. 4.48) и напряжение источника u(t) = Um sint. Поставим задачу: определить ток в цепи и напряжение на нагрузке. Используем графический метод для расчета тока.

Графические построения просты и понятны (рис. 4.48). При синусоидальном напряжении источника ток в цепи несинусоидален. Видно, что ток однополярен. Если этот ток умножить на сопротивление (r), то получим напряжение на нагрузке. Если пренебречь заштрихованной площадкой то в интервале (p – 2p) ток будет равен нулю (рис. 4.49).

Определим среднее значение выпрямленного тока:

.

Для сравнения, среднее значение синусоидального тока равно:

.

Действующее значение выпрямленного тока равно:

.

Видно, действующее значение выпрямленного тока в раз меньше, чем переменного тока.

С принятыми допущениями КПД этого выпрямителя равен:

,

где

.

Тогда окончательно:

Работа однополупериодного выпрямителя на rL-нагрузку

Введем в цепь индуктивность (рис. 4.50) и решим ту же задачу.

Дано: u = Um sinwt, L, r, BAX. Определим ток i., и напряжение ur.

Применим метод кусочно-линейной аппроксимации. Расчет начнем с момента времени t = 0. В этот момент диод открывается и его сопротивление становится равным нулю.

Задача решается так же, как и при расчете переходного процесса.


Решение здесь приводить не будем, дадим только конечное выражение для тока:

.

Первое слагаемое в этом выражении – свободная составляющая, а второе слагаемое – принужденная составляющая, которая считается по схеме замещения (рис. 4.51) комплексно-символическим методом. Постоянную интегрирования А найдем из начальных условий:

.

Откуда:

.

Выражение для тока примет вид:

,

где p = -r/L.

Построим этот ток (рис. 4.52, штриховая линия). Решение для тока справедливо пока ток больше нуля i(t) > 0. При возрастании индуктивности (рис. 4.53) ампер-секундная площадка не изменяется, а только деформируется.

Использование L-элемента в однополупериодном выпрямителе для улучшения качества выпрямленного тока позволяет уменьшить коэффициент амплитуды Ка, но не обеспечивает идеальное выпрямление переменного тока.

Работа однополупериодного выпрямителя на rC-нагрузку

Введем в схему однополупериодного выпрямителя емкость С, включенную параллельно нагрузке (рис. 4.54). Расчет также начнем с момента отпирания диода. Применим метод кусочно-линейной аппроксимации.

Пусть в некоторый момент времени t1 рабочая точка на характеристике диода переходит в первый квадрант, выполняется условие: ja

>jк.

Сопротивление диода становится равным нулю: .

Напряжение источника становится равным напряжению на конденсаторе и на нагрузке:

.


Ток равен:

В цепях с конденсатором при первом включении на напряжение наблюдается некорректная коммутация, которая сопровождается скачками тока больших величин. Если С > 1000 мкФ выпрямитель необходимо защищать от этих скачков.

В момент времени, когда входное напряжение достигает максимальной величины:

,

потенциал катода становится больше потенциала анода: jк > j

а. При этом ключ (диод) размыкается. Разряд конденсатора можно описать уравнением (рис. 4.55):

.

заряд будет продолжаться до тех пор, пока напряжение на конденсаторе будет больше входного напряжения: uc(t) > u(t). Влияние величины емкости на скорость разряда конденсатора показано на (рис. 4.56). Использование ёмкостного элемента, включенного к нагрузке однополупериодного выпрямителя, позволяет обеспечить сглаживание выпрямленного напряжения и выполнить поставленную задачу в определенном диапазоне нагрузок.

Схемы однофазных выпрямителей

Рассмотрим наиболее распространенные схемы однофазных выпрямителей.

1.

Двухполупериодный выпрямитель (рис. 4.57).

Дано: напряжение , сопротивление Rн, диоды 1, 2, 3, 4 и их вольтамперные характеристики.

Требуется определить Uн и iн.

Проанализируем цепь методом кусочно-линейной аппроксимации. Расчет начнем с момента времени t = 0.

Приверхний зажим становится положительным. Образуется контур протекания тока. Отпираются диоды 1 и 2. Напряжение на нагрузке равно:

При входное напряжение становится меньше нуля: .Диоды 1 и 2 запираются, а 3 и 4 отпираются. Напряжение на нагрузке становится равным:

.

В дальнейшем процессы повторяются. Временные диаграммы приведены на (рис. 4.58).

Проанализируем воздействие С – эле­ментов на кривые выходного напряжения (рис. 4.59). При двухполупериодном выпрямлении качество выпрямленного напряжения можно обеспечить меньшими значениями реактивных элементов. Главным недостатком этого выпрямителя является то, что уровень выпрямленного напряжения зависит от входного напряжения.

2.

Этого недостатка нет в схеме (рис. 4.60), так как с помощью трансформатора можно получить любое напряжение на вторичной обмотке изменением коэффициента трансформации.

Коэффициент трансформации равен:

.

Выбирая КТ, можно сформировать любое U2:

Процессы в схеме (рис. 4.60) полностью аналогичны предыдущей (рис. 4.57), там, где были включенными диоды 1 и 2, здесь будет включен диод 1.

С помощью трансформаторного элемента входная цепь с напряжением U1 гальванически развязывается с выходной цепью с напряжением Uн.

Если какую-то точку выходной цепи соединить с землей, то тогда электромагнитный импульс, поступивший во входную цепь, не приведет к перераспределению потенциалов в выходной цепи. Электромагнитным импульсом может быть грозовой разряд, сварочная дуга, внезапные короткие замыкания в цепи или обрывы.

Электромагнитный импульс распространяется без проводов и наводится в электрическую цепь благодаря реактивным элементам.

Схемы трехфазных выпрямителей

Рассмотрим однополупериодный трехфазный выпрямитель (рис. 4.61). Исходная информация для расчетов задается аналогично.

Дано: входное фазное напряжение , сопротивление нагрузки Rн, диоды 1, 2, 3 и их ВАХ.

Определить напряжение нагрузки uн.

Расчет этого выпрямителя начнем с момента времени . С этого момента при напряжение больше всех остальных напряжений, поэтому напряжение нагрузки равно:

.

С момента времени напряжение больше всех остальных. Поэтому напряжение нагрузки равно:

.

Дальнейшие расчеты понятны, а временная диаграмма показана на (рис. 4.62). Кривая выходного напряжения однополярна, она колеблется от амплитудного значения до его половины. Этим напряжением уже можно питать такие нагрузки, как двигатель постоянного тока, у которого наблюдается малая зависимость скорости вращения от коэффициента пульсаций.

Рассмотрим трехфазный двухполупериодный выпрямитель (рис. 4.63, схема Ларионова).

Схема (рис. 4.63) работает аналогично предыдущей (рис. 4.61).

В интервале точек 1 – 2 (рис. 4.64) кривая напряжения u

c инвертируется. Поэтому выходное напряжение uн имеет еще меньший коэффициент пульсаций по сравнению со схемой (см. рис. 4.62).

Для большинства общетехнических установок эта кривая удовлетворяет стандартам и не требует дополнительной фильтрации.

Качественные показатели выходного напряжения выпрямителей

Главным показателем качества выходного напряжения является коэффициент пульсаций, который равен отношению разности максимального и минимального значений выходного напряжения к его номинальному значению:

.

Следующим показателем является коэффициент искажения, который равен отношению действующего значения напряжения первой гармоники к действующему значению напряжения:

.

Коэффициент гармоник оценивает содержание высших гармоник в напряжении и равен отношению всех высших гармоник к основной гармонике:

Коэффициент полезного действия:

.

Коэффициент мощности:

Мощность искажения:

.

Выпрямление переменного тока

Общие сведения о выпрямителях

Преобразователи, стабилизаторы напряжения и ряд других элементов не являются обязательными для всех источников питания. В зависимости от требований, предъявляемых к источникам питанию, эти узлы могут присутствовать в схеме, а могут и отсутствовать. Однако процесс выпрямления переменного напряжения будет присутствовать всегда, а значит будут присутствовать и связанные с ним проблемы сглаживания пульсаций напряжения. Эти две операции неразрывно связаны друг с другом и в конечном итоге определяют требования, предъявляемые к силовому трансформатору, а поэтому они являются основополагающими для всего дальнейшего процесса проектирования блока питания. Так как в блоке питания требуется выпрямлять синусоидальное напряжение, создаваемое на вторичных обмотках силового трансформатора, необходимо стремиться к максимальной эффективности использования трансформатора, поэтому следует рассматривать вариант только двухполупериодного выпрямления. Однополупериодное выпрямление не только менее эффективно (так как при этом используется только одна полуволна из полного периода синусоидального сигнала), но также возникает постоянная составляющая тока, протекающего в трансформаторе, а даже небольшие величины постоянного тока, протекающего в обмотках трансформатора, могут привести к намагничиванию и даже к насыщению его сердечника. При насыщении материала сердечника возникают дополнительные потери и поток рассеяния, который может индуцировать токи фоновых помех в ближайших к трансформатору цепях схемы. Более того, при насыщении сердечника, на элементах трансформатора может выделяться повышенная тепловая энергия, вплоть до разрушения его конструкции.

Выбор ламповых или полупроводниковых выпрямительных диодов

Существует две основные разновидности схем двухполупериодного выпрямления: выпрямитель, использующий отвод от средней точки обмотки трансформатора, и мостовая схема выпрямления (рис. 6.2).

Мостовая схема (часто называемая схемой Греца) выпрямления представляет стандартную современную топологию, так как она позволяет экономить на обмотке трансформатора (требуется вдвое меньше витков вторичной обмотки). Схема выпрямления, в которой используется обмотка трансформатора с отводом от среднего витка, считается традиционной в схемах ламповых выпрямителей, так как она позволяет экономить на количестве выпрямляющих элементов (которые всегда стоили недешево).

При рассмотрении схемы высоковольтного источника питания, для которого напряжение постоянного тока VDCне превышает 1 кВ, необходимо сделать выбор между использованием кремниевого полупроводникового диода или вакуумного термоэлектронного диода (кенотрона), например, такого, как GZ34. Ламповый выпрямительный диод не отличается высокой эффективностью работы. Дело заключается не только в том, что для него требуется источник питания подогревателей, но и в том, что на ламповых выпрямителях падение высоковольтного напряжения составляет десятки вольт, кроме этого возрастает выходное сопротивление источника питания. Они очень чувствительны в отношении пульсирующей составляющей постоянного тока (которая будет рассмотрена ниже), и, следовательно, с ними требуется применять сглаживающие конденсаторы с максимальной емкостью, которые будут подключаться параллельно их выводам. Более того, полное сопротивление, подключаемое последовательно в цепи каждого анода, должно превосходить минимальное значение, которое определяется следующим выражением:

Рис. 6.2 Схемы двухполупериодного выпрямления

в которой Rsсопротивление вторичной обмотки трансформатора; Rpсопротивление первичной обмотки трансформатора; п — коэффициент трансформации, или отношение количества витков вторичной обмотки к количеству витков в первичной.

Хотя приводимые ниже в табл. 6.1 данные позволяют производить быстрое сравнение характеристик наиболее распространенных двойных выпрямительных ламповых диодов (двухполупериодных кенотронов), за получением более подробной информации необходимо будет обратиться к паспортным данным, представляемых производителями ламп.

Таблица 6.1
Тип лампы Rseries, Ом (Vout = 300 В)C(max), мкФIheater, мА
EZ90/6X470520160,6
EZ80/6V490215500,6
EZ81/6CA4150190501
GZ34/5AR425075601,9
GZ372507560*2,8

Примечание. Компания Маллэрд (Mullard) не указала значение C(max) для лампового диода GZ37, но в силу того, что как для GZ34, так и для GZ37 амплитудные значения токов одинаковы, ia(pk)= 750 мА, то можно будет принять, что для диода GZ37величина C(max) = 60 мкФ.

Ламповые диоды GZ34, входящие в серию NOS и выпускаемые компанией Маллэрд (Mullard), представляют в настоящее время почти музейную редкость и поэтому очень дорогие, хотя некоторые из современных дамповых диодов GZ34, как сообщалось в печати, имеют очень неустойчивые параметры при высоких напряжениях, поэтому достаточно популярной заменой для данного лампового диода является весьма «прожорливая» в отношении потребляемых токов лампа NOS GZ37. Ламповые диоды с косвенным подогревом EZ80 и EZ81 дешевле и значительно доступнее, они являются идеальными для применения в схемах предусилителей или небольших монофонических усилителей мощности. Для не очень популярного лампового диода EZ90 приводимые паспортные характеристики не являются такими подробными, как это сделано для диода EZ80, но вполне возможно предположить, что он окажется даже дешевле.

Выпрямительные диоды с косвенным подогревом разработаны для питания от стандартного блока питания подогревателей катодов, который имеет напряжение 6,3 В и предназначен для приемо-усилительных ламп, однако, их особенностью является то, что напряжение между подогревателем и катодом Vghможет достигать значения примерно 300 В. Это предъявляет повышенные требования к качеству изоляции между катодом и подогревателем, при этом шумовые токи с катода выпрямительного диода поступают в общий заземленный источник питания подогревателей. Если условие низкого уровня шумов является определяющим, то можно как бы переложить возникающие сложности со столь чувствительной изоляцией катод-подогреватель на более выносливый силовой трансформатор, путем использования отдельной обмотки, предназначенной для цепи подогревателей катодов ламповых выпрямительных диодов и гальванически связанной с катодами.

Высоковакуумные ламповые выпрямители обладают одним единственным явным преимуществом перед кремниевыми диодами, но это преимущество может оказаться настолько важным, что позволит стерпеть все их недостатки. Время нарастания выходного напряжения (время, необходимое для изменения напряжения от значения 10% до значения, составляющего 90% номинального) при условии полной нагрузки составляет примерно 5 с, что сильно снижает величину противотока электролитических конденсаторов по сравнению с полупроводниковыми выпрямителями (рис. 6.3).

Ярые приверженцы высоковакуумных ламповых диодов указывают, что лампа включается и выключается более чисто по сравнению с кремниевым диодом, и это в итоге приводит к менее выраженным резонансным явлениям в источнике питания. Однако, по мнению автора, оба типа выпрямителей характеризуется пиками (выбросами) при переключении, и, в силу этого, особое значение приобретает необходимость использования сглаживающих и демпфирующих элементов. Если и наблюдаются некоторые преимущества при использовании ламповых выпрямительных диодов, то они, скорее всего, обязаны своим происхождением уменьшенным пульсирующим составляющим переменного тока (подробнее эта проблема будет рассмотрена ниже).

Рис. 6.3 Плавное нарастание высоковольтного напряжения, питаемого от лампового выпрямителя EZ81 с током нагрузки 120 мА

Какая бы топологическая схема выпрямителя ни была бы выбрана, необходима уверенность, что она будет в состоянии оказывать противодействие возмущениям, оказываемым на нее окружающими цепями. При рассмотрении схемы выпрямителя, питающегося от сети переменного тока промышленной частоты, необходимо точно задавать максимально допустимые значения напряжений и токов. Однако, величина ни того, ни другого параметра не является строго однозначной, как это может показаться на первый взгляд (рис. 6.4).

На рис. 6.4 приведена схема выпрямителя, в которой использованы два кремниевых диода, включенных в плечи вторичной обмотки трансформатора, имеющей отвод от средней точки (обмотки 300-0-300 В). Напряжение холостого хода на накопительном конденсаторе составит 424 В постоянного тока (необходимо обратить внимание, что это напряжение значительно превышает то значение, которое было бы, если бы вместо кремниевых диодов использовались ламповые диоды: прямая замена кремниевых диодов на ламповые недопустима). Предельно допустимое напряжение диода, удовлетворяющее требованиям схемы, представляет максимально допустимое обратное напряжение, которое может быть многократно приложено к нему, VRPM. Иногда оно указывается как рабочее напряжение диода, (или, как сложилось исторически, максимальное или амплитудное обратное напряжение).

В табл. 6.2 сравниваются необходимые рабочие напряжения кремниевых диодов для мостовой схемы выпрямления и схемы с отводом от средней точки вторичной обмотки трансформатора.

Рис. 6.4 Влияние конденсатора на величину выпрямленного напряжения

Таблица 6.2
Схема выпрямленияОтношение допустимого обратного напряжения диода к среднеквадратическому значению напряжения, VRPM/ VRMS Количество диодов, включаемых последовательно в каждом плече схемы
С отводом от центрального витка обмотки трансформатора2√21
Мостовая√22

При выпрямлении высоких напряжений схема с отводом от центрального витка вторичной обмотки трансформатора имеет тот недостаток, что для нее требуется использовать полупроводниковые диоды, рассчитанные на удвоенные значения напряжения VRPM. Поэтому в схеме выпрямителя, в которой используется вторичная обмотка трансформатора с отводом от средней точки и напряжения 300-0-300 В необходимо будет использовать диоды, у которых VRRM> 849 В. Однако в выпрямителе, в котором будет использоваться только одна вторичная обмотка, рассчитанная на напряжение 300 В и мостовая схема выпрямления, может быть обеспечено точно такое же значение выходного напряжения, при этом необходимо использовать диоды, для которых напряжение VRPM > 424 В. Несмотря на это, очень удобными для применения оказываются выпрямители, в которых используются полупроводниковые диоды и трансформаторы с отводом от средней точки вторичной обмотки трансформатора, предназначенные для работы с низкими напряжениями и высокими значениями токов, так как в этой схеме прямое падение напряжения на диодах схемы, V будет в два раза ниже аналогичного параметра, характерного для мостовой схемы выпрямления, поскольку за каждый полупериод выпрямляемого синусоидального напряжения, ток протекает только через один диод, а не через два, как в мостовой схеме.

Такие лаповые диоды, как GZ34, EZ81, EZ80 и т. д. предназначаются для использования в схемах выпрямления с отводом от средней точки, что подразумевает использование трансформатора, вторичная обмотка которого изготовлена с отводом от среднего витка. Однако совместное использование лампового и полупроводникового выпрямительных диодов позволяет обойти данную проблему, а также сохранить преимущество первых, связанное с плавным нарастанием выпрямленного тока (рис. 6.5).

Рис. 6.5 Схема выпрямителя с комбинированным использованием лампового и полупроводниковых выпрямительных диодов

Когда выпрямленное напряжение с диодов поступает на накопительный конденсатор, импульсные токи в несколько раз превышают величину постоянного тока, протекающего в нагрузке. К счастью, современные кремниевые диоды разрабатываются таким образом, чтобы учесть это превышение пиковых значений тока, поэтому для двухполупериодной схемы выпрямления оказывается достаточным выбрать каждый диоде номинальным значением рабочего тока, равным половине постоянного тока, протекающего в нагрузке. (Это становится возможным потому, что через каждый диод в схеме двухполупериодного выпрямления ток протекает только в течение одной половины периода.)

Ртутные выпрямители

Ртутные выпрямители последнее время становятся все более модными, а их мягкий голубоватый разряд, возникающий в парах ртути, внешне выглядит очень привлекательно. Ртутные выпрямители очень хрупкие, а их пары ядовиты, поэтому они требуют к себе очень внимательного отношения, не допускающего как механических повреждений баллона лампы, так и превышения номинальных электрических нагрузок. Так как при работе такого выпрямителя используются пары ртути, то капли жидкого металла достаточно быстро осаждаются на внутренних стенках баллона лампы, поэтому при включении подогреватель должен, прежде всего, испарить некоторое количества металла, что требует в обязательном порядке вертикального положения баллона ртутного выпрямителя. Время, которое необходимо для предварительного прогрева катода перед тем, как будет приложено высоковольтное напряжение, приведено в табл. 6.3.

Таблица 6.3
Необходимое время предварительного прогрева лампы Лампы производства компании EdiswanЛампы производства компании Milliard
После длительного хранения или механических воздействийНе менее 15 минНе менее 30 мин
При ежедневной эксплуатацииНе менее 60 сНе менее 60 с

Для предотвращения обратной вспышки работа ртутных выпрямителей ограничивается диапазоном температур от 20 до 60 °С, хотя для ряда ртутных выпрямителей верхний предел температуры ограничивается значением 50 °С. Поэтому для таких выпрямителей может оказаться необходимым использовать электрический вентилятор, обеспечивающий дополнительный отвод горячего воздуха от близкорасположенных нагретых элементов схемы. В дополнение ко всему, выпрямитель типа 866 требует применения совместно с ним стабилизирующего нагрузочного резистора, подключенного параллельно выходным клеммам выпрямителя и отводящего примерно 10% от общего тока нагрузки.

Ртутные выпрямители характеризуются меньшим падением прямого напряжения (примерно 15 В) и значительно меньшим значением собственного сопротивления по сравнению с высоковакуумными ламповыми диодами и могут применяться при более высоких значениях рабочих напряжений и токов. Однако процесс их включения и выключения происходит значительно более резко по сравнению с другими типами ламповых выпрямительных диодов, поэтому они склонны вызывать дополнительные осцилляции (паразитные колебательные процессы), если их анодный провод не снабжен поглощающими ферритовыми шайбами или ВЧ дросселем, а в ряде случаев может потребоваться заключение дампы в металлический экранирующий кожух. Наиболее простым способом, позволяющим выявить влияние генерации, оказывается использование не осциллографа, а обычного радиоприемника, работающего в диапазоне УКВ-ЧМ, который необходимо перемещать рядом со схемой и прослушивать «жужжание» при его приближении к ламповым диодам. В ртутных выпрямителях как бы соединяются недостатки полупроводниковых и ламповых выпрямляющих диодов, когда объединяются требования, заставляющие использовать источник питания для цепи подогревателей, цепь задержки включения высоковольтного напряжения и демпфирующие устройства, чтобы добиться электрических характеристик ненамного лучших, чем для кремниевых диодов. Однако, следует отметить, что в ртутных выпрямителях отсутствует процесс накопления заряда, который вызывает превышение значения, или бросок, тока.

ВЧ шумы выпрямителей

При работе выпрямителя постоянно происходят переключения выпрямляющих элементов схемы с одного на другой. Следует учесть, что хотя нижеприведенные рассуждения относятся к случаю чисто омической нагрузки выпрямителя, полученные результаты также будут справедливы и для случая нагрузки, представленной накопительным конденсатором.

Как только амплитудное значение переменного входного напряжения при своем увеличении пройдет через нулевое значение, один или несколько выпрямляющих диодов перейдут во включенное состояние и будут оставаться включенными во время действия положительной полуволны, то есть пока амплитуда напряжения не снизится обратно до нулевого значения. После прохождения амплитуды через нулевое значение во время действия отрицательной полуволны напряжения включится второй диод, или несколько диодов, образующие второе плечо схемы выпрямителя. Для каждого диода необходимо минимальное значение прямого напряжения, при котором будет происходить его включение (даже если величина такого напряжения составляет всего 0,7 В, требуемого для включения кремниевого диода). Это означает, что существует своего рода мертвая зона, симметрично расположенная относительно нулевого значения напряжения, когда ни один диод из обоих плечей не будет проводить ток. Трансформатор, обладающей собственной индуктивностью, в такие моменты времени окажется отключенным и будет пытаться поддерживать протекание тока по цепи, однако это приведет к возникновению э.д.с. самоиндукции, величина которой определяется выражением:

К счастью, в самом трансформаторе существует слишком большое количество паразитных емкостей, предотвращающих возрастание напряжения до слишком высоких значений. Однако, бывают и случаи, когда избыточное напряжение, приложенное к системе, может возбудить колебательный процесс, приводящий к появлению последовательности затухающих импульсов. Используя измерительную катушку, автор однажды зафиксировал выброс импульсов с частотой 200 кГц, возникающих в силовом трансформаторе именно по указанной выше причине. К счастью, указанная проблема решается достаточно простым шунтированием каждого отдельного диода пленочным конденсатором с емкостью 10 нФ, рабочее напряжение которого равняется рабочему напряжению VRRMдиода.

 

Применение диодов для выпрямления переменного тока

Выпрямитель преобразует переменный ток в постоянный, выпрямительные схемы являются самыми простыми и наиболее распространенными диодными схемами. Простейшая выпрямительная схема показана на рис.4.4, а.

Рис.4.4. Однополупериодный выпрямитель и его временные диаграммы 

Для синусоидального входного напряжения, значительно превышающего прямое напряжение диода, выходное напряжение будет иметь вид, показанный на рис.4.4, б. Представленная схема называется однополупериодным выпрямителем, так как она пропускает на выход только одну полуволну входного сигнала.

На рис.4.5, а представлена схема двухполупериодного выпрямителя, а на рис.4.5, б показан ее выходной сигнал. Из временных диаграмм видно, что входной сигнал используется при выпрямлении полностью. На графике выходного напряжения наблюдаются интервалы с нулевым значением напряжения, они обусловлены прямым напряжением диодов. В рассматриваемой схеме два диода всегда подключены последовательно к входу, это необходимо учитываться при использовании низковольтных источников питания.

Переменная составляющая является «вредной» частью выпрямленного напряжения. Для ее уменьшения на нагрузочном резисторе, т.е. для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения применяют специальные сглаживающие фильтры. В сглаживающем фильтре, изображенном на рис.4.6, применяются конденсаторы большой емкости, через которые ответвляется переменная составляющая тока, чтобы возможно меньшая ее часть проходила в нагрузку.

Рис.4.5. Двухполупериодный выпрямитель и его временные диаграммы

 

 

 

Рис.4.6. Однополупериодный выпрямитель с фильтром

Простейший способ выпрямления переменного напряжения состоит в том, что производят заряд конденсатора через диод по схеме, показной на рис.4.6. Если такая схема работает в режиме холостого хода, то конденсатор в течение положительной полуволны заряжается практически до амплитудного значения переменного напряжения. При отрицательной полуволне диод заперт.

При подключении нагрузки в течение всего времени, когда диод заперт, происходит разряд конденсатора через сопротивление нагрузки. Когда напряжение на вторичной обмотке трансформатора становится больше выходного напряжения, диод открывается и конденсатор вновь начинает заряжаться. Величина напряжения, до которого зарядится конденсатор, зависит от внутреннего сопротивления трансформатора и от сопротивления диода. На рис.4.7 представлена временная диаграмма выходного напряжения и тока диода в установившемся режиме.

Недостатком такой схемы является большая величина пульсаций. Соотношение между временем разряда и временем заряда конденсатора может быть значительно улучшено, если осуществлять заряд конденсатора во время как положительной, так и отрицательной полуволн переменного напряжения. Это достигается при использовании мостовой схемы выпрямителя, показанной на рис.4.8, а.

В течение всего времени заряда конденсатора диоды соединяют отрицательный вывод обмотки трансформатора с общей шиной питания, а положительной – с выходом схемы независимо от полярности напряжения на обмотке. Следует обратить внимание, что для данной схемы частота пульсаций будет в два раза выше частоты входного напряжения.

 

Рис.4.7. Временная диаграмма напряжения и тока для однополупериодного выпрямителя

 

 

 

 

Рис.4.8. Мостовой выпрямитель с фильтром (а) и его временные диаграммы (б)

Размах пульсаций выпрямителя с фильтром определяется выражением:

ΔU = IН / 2Cf(однополупериодное выпрямление),     (4.1)

ΔU = IН / 2Cf(двухполупериодное выпрямление),     (4.2)

где IН – ток нагрузки, C – емкость конденсатора фильтра, f – частота входного сигнала. Если ток нагрузки равен нулю, то конденсатор будет просто оставаться заряженным до амплитудного значения входного переменного напряжения.

Конденсатор подбирают так, чтобы выполнялось условие RНС >>1/f , (где f – частота пульсаций, в нашем случае – 100 Гц), тогда будет обеспечено ослабление пульсаций. Амплитуда пульсаций прямо пропорциональна току нагрузки и обратно пропорциональна емкости конденсатора и частоте входного сигнала.

Если требуется уменьшить пульсации, а сопротивление нагрузки мало, то необходима чрезмерно большая емкость конденсатора, т.е. сглаживание пульсаций выполнить одним конденсатором практически нельзя. Приходится включать дополнительный сглаживающий фильтр (рис.4.9), состоящий из дросселя с большим индуктивным сопротивлением и еще одного конденсатора (или еще более сложный фильтр).

Необходимо отметить, что весьма опасно короткое замыкание нагрузки, которое, в частности, получается при пробое конденсатора сглаживающего фильтра. Тогда все напряжение источника будет приложено к диоду и ток станет недопустимо большим. Происходит тепловое разрушение диода.

На базе двухполупериодных выпрямителей можно построить схемы с умножением напряжения. Схема, показанная на рис.4.10, называется удвоителем напряжения.

Рис.4.9. Сглаживающий фильтр LC-типа

 

 

Рис.4.10. Удвоитель напряжения

 

Нижняя обмотка трансформатора включена к точке соединения двух конденсаторов. Верхняя обмотка в первый полупериод заряжает верхний конденсатор, во второй полупериод – нижний таким образом, что каждый из них заряжается до амплитудного значения напряжения. На выход подается сумма этих напряжений. Эта схема является двухполупериодным выпрямителем, так как она работает в каждом полупериоде входного сигнала – частота пульсаций в два раза превышает частоту колебаний питающей сети 50 Гц.

Разновидности этой схемы позволяют увеличивать напряжение в 3, 4 и более раз. В частности, аналогичные схемы используются в телевизионных умножителях напряжения, позволяющих получить анодное напряжение для кинескопов, величина которого превышает 20 кВ.

Если сигналы несинусоидальны, то для их выпрямления используются более сложные схемы. Например, если сигнал имеет прямоугольную форму, то говорить о его выпрямлении не принято, хотя процесс выпрямления применим и к нему. Например, требуется получить последовательность импульсов, совпадающих с моментами нарастания прямоугольного сигнала. Для этого сначала дифференцируют прямоугольный сигнал, а затем выпрямляют его с помощью диода (рис.4.11).

Следует иметь в виду, что прямое напряжение диода составляет приблизительно 0,6 В. На выходе этой схемы сигнал будет получен лишь с том случае, когда двойная амплитуда прямоугольного входного сигнала будет не меньше 0,6 В.

Еще одна область применения диодов основана на способности пропускать большее из двух напряжений, не оказывая влияния на меньшее. Схемы, в которых используется это свойство, объединены в семейство логических схем. Рассмотрим схему резервной батареи питания – она используется в устройствах, которые должны работать непрерывно даже при отключениях питания (например, электронные часы). Схема, показанная на рис.4.12, включает как раз такую батарею.

Рис.4.11. Выпрямление прямоугольных сигналов

В отсутствие сбоев питания батарея не работает, при возникновении сбоя питания на схему начинает поступать от батареи, при этом перерыва в подаче питания не происходит.

 

Рис.4.12. Схема резервного питания.

 

Выпрямление переменного тока — Справочник химика 21

    Лекция 1. Введение. Полупроводниковый диод и его параметры, применение в схемах выпрямления переменного тока. [c.255]

    В пламени образуются ионизированные частицы. Это обстоятельство может быть использовано для контроля за наличием их по электропроводимости пламени и выпрямлению переменного тока ионами пламени. Действие датчиков наличия пламени может быть основано на любом из этих принципов (при обязательном использовании электропроводящей цепи). Однако в любом случае необходимо, чтобы датчики были изготовлены из достаточно износоустойчивого материала (например из платины) и находились в зоне пламени. Данный метод контроля не рекомендуется применять для обнаружения высокотемпературных пламен, так как на датчиках могут образовываться отложения сажи и золы, что приводит к замыканию цепи. [c.126]


    Если концентрация окисленной формы в диоде будет в 10—100 раз меньше концентрации восстановленной формы, то его можно использовать для выпрямления переменного тока. Выпрямление происходит потому, что ток, текущий через диод, лимитируется скоростью подачи вещества к поверхности малого электрода. При определенной полярности на этом электроде реагируют ионы с малой концентрацией  [c.217]

    Если концентрация окисленной формы в диоде будет в 10—100 раз меньше концентрации восстановленной формы, то его можно использовать для выпрямления переменного тока. Выпрямление происходит потому, что ток, текущий через диод, лимитируется скоростью подачи вещества к поверхности малого электрода. При определенной полярности на этом электроде реагируют ионы с малой концентрацией, и ток, протекающий через диод, мал. При изменении полярности через диод проходит большой ток, так как на малом электроде реагирует вещество с большой концентрацией. Таким образом, выпрямительные свойства электрохимического диода появляются при различных размерах поверхностей электродов и при различных концентрациях окисленной и восстановленной форм вещества. [c.231]

    В качестве нуль-инструмента применяют телефоны, осциллографы, гальванометры переменного тока или (после выпрямления переменного тока) гальванометры постоянного тока. [c.97]

    Для выпрямления переменного тока служит полупроводниковый диод, представляющий собой полупроводниковый кристалл, разделенный на две части р—л-переходом, с укрепленными на электронной и дырочной частях металлическими невыпрямляющими контактами. [c.247]

    Германий — важнейший полупроводниковый материал. В технике из него изготавливают кристаллические детекторы, фотоэлементы, диоды для выпрямления переменного тока, а также триоды — усили- [c.317]

    Счетчики машинного времени питаются постоянным или выпрямленным переменным током (возможные схемы их включения показаны на рис. 121). [c.500]

    Прогресс в технике выпрямления переменных токов и электромагнитных колебаний связан с использованием контакта двух примесных полупроводников, один из которых имеет электронную, другой — дырочную проводимость. Такой контакт получил [c.457]

    При методе переменного тока (критерий 8) исходят из того [10], что истинный потенциал является чистым напряжением постоянного тока, не испытывающим влияния периодических колебаний постоянного тока, полученного при выпрямлении переменного тока. На сопротивлении дефектного участка и в грунте этот ток при двухполупериодном выпрямлении вызывает падение напряжения постоянного тока, колеблющееся относительно среднего значения Ugi и соответствующее омическому падению напряжения Um  [c.106]


    Осадительные электроды в процессе работы электрофильтра загрязняются осевшей пылью, их периодически очищают путем встряхивания специальным приспособлением и каждые 2 ч промывают водой. На время чистки электрофильтра электрический ток отключают и закрывают заслонку на выходе газа. Выключать ток необходимо, так как он имеет очень высокое напряжение. При заводе есть специальная подстанция для выпрямления переменного тока и повышения его напряжения до указанных выше пределов. Работу электрофильтра контролируют по показаниям вольтметров и амперметров на линиях низкого и высокого напряжений. Если при нормальных напряжениях наблюдается падение силы тока на линии высокого напряжения, это указывает на необходимость промывки электрофильтра. [c.52]

    На фиг. ИЗ общий к. п. д. электрохимического аккумулирования энергии для постоянного тока (кривая 1а) и для выпрямленного переменного тока (кривая 16) сопоставлен с к. п. д. гидравлического аккумулирования (кривая 2). [c.314]

    При этом принято, что нагрузка в максимальной соответствует плотности тока 100 ма см в случае электрохимического аккумулирования энергии. Тогда к. п. д. (см. фиг. ИЗ) аккумулирования постоянного тока составляет 60%, а выпрямленного переменного тока — 54%. [c.314]

    Таким образом, характерное различие между электрохимическим и насосным способами аккумулирования энергии заключается в том, что к. н. д. электрохимического способа при уменьшении нагрузки растет, в то время как при насосном аккумулировании он сильно падает. Однако при сравнении обоих способов аккумулирования энергии наибольший интерес представляют не отдельные значения к. п. д. при той или иной нагрузке, а среднее значение общего к. п. д. для сильно колеблющейся нагрузки (что имеет особенное значение при аккумулировании энергии). Если за основу принять треугольную нагрузку, обычно встречающуюся на электростанциях пиковой нагрузки, то для насосного аккумулятора средний общий к. п. д. получается равным 68%, тогда как для электрохимического аккумулирования переменного тока он. составляет около 56%. Для постоянного тока, получающего (благодаря растущим потребностям химической промышленности) все большее распространение, общий к. п. д. ввиду отсутствия потерь на выпрямление переменного тока и на его повторное получение достигает значения около 62%-  [c.314]

    Выпрямленные токи, полученные выпрямлением переменного тока промышленной частоты, имеют постоянную составляющую (А — амплитуда переменного тока)  [c.291]

    В чем заключается преимущество работы с выпрямленными переменными токами  [c.377]

    Приведите схему выпрямления переменного тока, применяемую в кондуктометрии. [c.377]

    Для цеховых трансформаторных подстанций ГПП и РП, в качестве оперативного тока должен применяться переменный т(яс, либо выпрямленный переменный ток. [c.36]

    Важное практическое значение имеет применение селена в установках для выпрямления переменного тока в так называемых селеновых выпрямителях. [c.119]

    На основе германия созданы также мощные выпрямители с высоким к. п. д. для выпрямления переменного тока обычной частоты, рассчитанные на силу тока до 10000 А н выше. [c.222]

    Рпс, 72. Схема выпрямления переменного тока на ртутном выпрямителе  [c.251]

    Германий применяется в электротехнике для детектирования токов высокой частоты, выпрямления переменного тока и т. д. [34. [c.52]

    Катодная защита заключается в том, что на защищаемый предмет по проводнику подается отрицательный потенциал, вследствие чего анодные процессы разрушения металла прекращаются или тормозятся. Для катодной поляризации используется специальный гальванический элемент или внешний источник тока, например выпрямленный переменный ток. [c.218]

    Германий — важнейший полупроводниковый материал. В технике из него изготавливают кристаллические детекторы, фотоэлементы, диоды для выпрямления переменного тока, а также триоды — усилители, заменяющие электронные лампы. Однако для электронной и радиопромышленности пригоден только германий высокой чистоты допускается содержание примесей в нем не более 10 — 10 %. [c.295]

    На предприятиях ФРГ /23/ для удаления из ст ных вод диспергированных загрязнений масла и нефти стоки пропускают через постоянный ток, полученный выпрямлением переменного тока, в котором доля гармонической составл5Пошей высшего посядка составляет 1,25—25%. [c.28]

    Источником питания может быть генератор, аккумуляторная батарея или выпрямленный переменный ток. Выпрямленный ток с очень слабой пульсацией можно получить при помощи приспособления, рассчитанного на работу от трехфазного тока и состоящего из трех трансформаторов и трех полупериодных выпрямителей. Для проведения электролиза, требующего повышенного напряжения, вполне можно использо-0 0 6 О О ог вать обычную бытовую сеть постоянного тока напряжением 110 в, если силу тока в ней регулировать реостатом, рассчитанным на максимальную силу тока 6,2 а, с сопротивлением 17 ом. Если сопротивление цепи регулировать группой ламп, как это показано на рис. 85, то обычную сеть можно использовать также и для электролиза при низком напряжении. Лампы включают параллельно. Применяя лампы разного размера, можно изменять силу тока. Для поддержания силы тока на уровне приблизительно 5 а можно вместо нескольких ламп использовать 600-ваттный нагревательный элемент конусного типа. Наиболее удобным-источником постоянного тока низкого напряжения является источник с регулируемым напряжением. Для поддержания желаемой силы тока можно использовать, следующие реостаты сопротивлением 180 ом на максимальную силу тока 1,6 а сопротивлением 44 ома на максимальную силу тока 3,1 а сопротивлением 17 ом на максимальную силу тока 6,2 а и 28 ом на максимальную силу тока 12 а. Перед началом опыта ползунок реостата всегда должен быть поставлен в такое положение, при котором сопротивление реостата максимально. При работе никогда не следует превышать макси-мЗоТьно допустимого значения силы тока. [c.318]


    Применение. Теоретические Соображения, изложенные выше, должны использоваться только для оценки порядка величин, поскольку на действительную производительность влияет много посторонних факторов. В промышленных установках применяется выпрямленный переменный ток, поэтому электрическое поле не постоянно, а меняется непрерывно в зависимости от формы волны выпрямителя. Однако Шмидт и Андерсон не считают форму волны главным фактором. Допуски на высокие концентрации пыли полностью не изучены, хотя Дейч и представил теоретические вычисления. Кром того, неровности на коронирующем электроде ведут к местным разрядам (неровности могут легко образоваться при осаждении пыли на коронирующих электродах). Высокая нагрузка фильтра по пыли увеличивает разность потенциалов, необходимую для образования короны, и уменьшает ток, зависящий от пространственного заряда частиц. Это ведет к уменьшению среднего заряда частиц и снижает эффективность улавливания. [c.319]

    Электрические фильтры питаются выпрямленным переменным током промышленной частоты. Напряжение повышается до требуемой величины посредством трансформатора, затем ток выпрямляется. Наиболее общий тип выпрямителя — это вращающийся механический выпрямитель с синхронизированным двигателем. Однако он требует тщательного ухода. Более новыми являются выпрямители с вакуум-электронной лампой и стационарные выпрямители с применёНием селена или кремния. Электрическое оборудование обычно устанавливают в отдельном помещении, в некоторых же случаях оно может быть заключено в отдельную ячейку внутри общего корпуса осадительной установки (рис. 111-106). [c.322]

    СЭМИ может включаться в сеть выпрямленного переменного тока, а аккумуляторы поддерживают автоматически понижающееся напряжение сети, включаясь параллельно источнику. Расчеты показывают, что от аккумуляторной батареи ТЖН-350 можно питать трехфазную нагрузку мощностью 30 кВт в течение 30 мин. Этого времени достаточно, чтобы восстановить напряжение сети, причем после восстановления напряжения сети аккумуляторы, включенные через разделительный диод, автоматически отключаются. Ротор с обмоткой помещается во внутреннюю полость статора и закрепляется неподвижно. Электроэнергия от рабочего и резервного вводов подается на контакторы рубильники служат для создания разрыва при ремонте одного из вводов (рабочего или резервного). Нормальное напряжение подается на нагрузку с рабочего ввода резервный ввод должен находиться под напряжением и быть готовым к включению. [c.401]

    Размеры реактора. Плазменный реактор состоит из узла питания энергией, щита управления и собственно плазменного генератор . Узел питания служит для выпрямления переменного тока в постоянный. На пгите управления размещены приборы управления электрической частм и расходомеры для газов. Плазменный генератор может быть созсе.м малых размеров и легко переноситься. Типичные приближенные размеры отдельных узлов указаны ниже (в мм). [c.328]

    Полупроводниковые материалы. Начало работ в Советском Союзе по полупроводниковым материалам было положено исследованиями основоположника физики полупроводников академика А. Ф. Иоффе (Ленинград, Физико-технический институт АН СССР). Были изучены и объяснены физические процессы в ио.иупроводниках гальваномагнитные и фотоэлектрические явления, термоэлектричество, выпрямление переменного тока, вентильный фотоэффект. [c.72]

    Германий — один из важнейших полупроводниковых материалов. Из него изготовляют кристаллические детекторы, фотоэлементы, диоды для выпрямления переменного тока, а также триоды — усилители, заменяющие электронные лампы. Но для электронной и радпопромышленности пригоден только германии высокой чистоты. Допускается содержание прпмесей в нем не более 1СИ—. [c.265]


Выпрямители тока

Существует два типа выпрямителей:

1. Однополупериодный выпрямитель, показан на рис. 29.1. Диод D1 в схеме на рис. 29.1 (а) проводит ток только в течение положительных полупериодов входного напряжения, обеспечивая формирование на выходе выпрямителя напряжение только положительной полярности. Если изменить полярность включения диода (рис. 29.1(б)), то на выхо­де выпрямителя будут воспроизводиться только отрицательные полу­периоды входного напряжения. Выходное напряжение содержит по­стоянную составляющую (рис. 29.2), уровень которой приблизительно втрое ниже максимального (пикового) уровня напряжения (0,318Vp, где Vp максимальное напряжение).

2. Двухполупериодный выпрямитель, показан на рис. 29.3. В этом слу­чае используется трансформатор с отводом от средней точки вторич­ной обмотки. ЭДС, индуцируемые в каждой из половин вторичной обмотки, в любой момент времени равны по величине и противоположны по знаку.

Рис. 29.1. Однополупериодный выпрямитель с положительной (а)

и отрицательной (б) полярностью выходного напряжения.

 

 Рис. 29.2
 

Рис. 29.3. Двухполупериодный выпрямитель с использованием трансформатора с отводом от средней точки вторичной обмотки.

 

 

 

 

 

Рис. 29.4. Уровень постоянной составляющей при двухполупериодном выпря­млении синусоидального тока вдвое выше (0,636Vр), чем при однополупериодном выпрямлении.

Для одного полупериода входного напряжения потенциал точки А положителен, а потенциал точки В отрицателен по отноше­нию к среднему выводу вторичной обмотки, для другого полупериода ситуация изменяется на обратную. В первом случае открыт диод diи через этот диод и нагрузку RL протекает ток I1. Во втором случае открыт диод D1 и ток I2 протекает через нагрузку RL в том же на­правлении, что и ток I1. Форма выходного напряжения показана на рис. 29.4. В данном случае уровень постоянной составляющей на выходе выпрямителя вдвое выше, чем при однополупериодном выпрямле­нии тока (0,636Vp, или приблизительно две трети от максимального напряжения).

Мостовой выпрямитель                     

Еще одна схема, обеспечивающая двухполупериодное выпрямление тока, показана на рис. 29.5. Это так называемый мостовой выпрямитель. В те­чение положительного полупериода входного напряжения (рис. 29.6(а)) потенциал точки А положителен, а потенциал точки В отрицателен. Дио­ды D1и D3 открыты, и ток I1 протекает через нагрузку RLв направлений, указанном стрелкой (сверху вниз на рисунке). В течение отрицательного полупериода (рис. 29.6(б)), напротив, потенциал точки А отрицателен, а потенциал точки В положителен.

 

Рис. 29.5. Мостовой выпрямитель.

Рис. 29.6.

Теперь открыты диоды D2 и D4, и ток протекает через нагрузку RLв том же самом направлении.

Для мостового выпрямителя не нужен трансформатор с отводом от средней точки вторичной обмотки. Однако трансформатор может быть использован для изменения уровня переменного напряжения на входе этого выпрямителя.

 

Накопительный конденсатор

Для снижения уровня переменных составляющих выпрямленного тока используется накопительный конденсатор С1, включаемый параллельно нагрузке (рис. 29.7). Этот конденсатор заряжается до максимального входного напряжения и затем разряжается через нагрузку RL, предот­вращая быстрый спад напряжения. На рис. 29.8 иллюстрируется влияние накопительного конденсатора на форму выходного напряжения однополупериодного и двухполупериодного выпрямителей. В обоих случаях выходное напряжение содержит значительную по величине постояннуюсоставляющую, на которую наложены малые пульсации напряжения. Амплитуда этих пульсаций определяется постоянной времени       (RC-постоянной) для используемого накопительного конденсатора и нагрузочного резистора.

 

Рис. 29.7. Источник питания постоянного тока с накопительным конденсато­ром.

 

Рис. 29.8. Влияние накопительного конденсатора на форму выпрямленного

 синусоидального напряжения.

Поэтому накопительный конденсатор должен иметь значительную емкость – от 100             до 5000 мкФ (и даже больше).

Сравнение двух временных диаграмм, представленных на рис. 29.8, показывает, что двухполупериодное выпрямление тока имеет следующие преимущества:          

                                   

1. Время разряда накопительного конденсатора меньше, поэтому амплитуда пульсаций выходного напряжения тоже меньше.            

2. Частота пульсаций вдвое превышает частоту входного питающего напряжения переменного тока, тогда как при однополупериодном выпрямлении частота пульсаций совпадает с частотой питающего напряжения. Например, если выпрямитель питается от бытовой электросети, то для двухполупериодного выпрямителя частота пульсаций будет равна 2 · 50 = 100 Гц, а для однополупериодного — только 50 Гц. Как будет показано далее, более высокочастотные пульсации отфильтро­вываются легче.

 

Напряжение холостого хода

Напряжением холостого хода называют величину выходного напряжений источника питания при нулевом токе нагрузки, т. е. при отключенной нагрузке.

Рис. 29.9. Напряжение холостого хода равно максимальному входному напря­жению.

На рис 29.9 показан простой источник питания без нагрузочного резистора. Накопительный конденсатор заряжается, как обычно, до максимального значения входного напряжения. Однако, если нагрузка подключена (noload), этот конденсатор сохраняет свой заряд и обеспечивает тем самым постоянное значение выходного напряжения (равное максимальному входному напряжению) без каких-либо пульсаций. Та­ким образом, напряжение холостого хода Vnl это максимально воз­можное выходное напряжение источника питания. При питании от бы­товой электросети с напряжением Vср.кв. = 240 В (среднеквадратическое значение) напряжение холостого хода

Максимальное обратное напряжение

Важный фактор, который необходимо принимать во внимание при выборе диодов для источников питания постоянного тока, — максимальное на­пряжение, приложенное к диоду в «непроводящем» полупериоде. Эта ве­личина называется максимальным обратным напряжением. Рассмотрим схему на рис. 29.9. Максимальное значение потенциала катода диода Dравно напряжению холостого хода 336 В. Потенциал катода изменяет­ся от положительного максимума +336 В до отрицательного минимума -336 В. Максимальное обратное напряжение, которое должен выдержи­вать диод, достигается, когда потенциал анода отрицателен и максима­лен по абсолютной величине, то есть, равен -336 В. В этом случае на диоде падает напряжение 336 + 336 = 672 В. Таким образом, максималь­ное обратное напряжение вдвое больше напряжения холостого хода, т. е. вдвое больше максимального входного напряжения.

RC-сглаживание

Пульсации напряжения в выходном сигнале выпрямителя могут быть Уменьшены с помощью фильтра нижних частот (сглаживающего филь­ма). Резистор R1 и конденсатор С2 в схеме на рис. 29.10 образуют про­стейший RC-фильтр. Для эффективного ослабления пульсаций постоянная времени R1C2 должна быть очень велика по сравнению с пери­одом пульсаций.

Рис. 29.10. Источник питания с RC-фильтром.

При заданной постоянной времени, чем короче период пульсаций (т. е. чем выше их частота), тем эффективнее осуществляется сглаживание. Именно поэтому пульсации на выходе двухполупериодного выпрямителя сглаживаются лучше, чем пульсации на выходе однополупериодного выпрямителя.

Емкость конденсатора C2 сглаживающего фильтра должна быть боль­шой — от 100 до 5000 мкФ, т. е. сравнима с емкостью накопительного кон­денсатора C1. Сопротивление резистора R1, наоборот, должно быть мало, в противном случае ток нагрузки будет создавать на нем большое паде­ние напряжения и выходное напряжение источника питания уменьшится. Номинал этого резистора выбирается в диапазоне 1 – 100 Ом в зависимости от величины тока нагрузки.

 LC-сглаживание

Более эффективная схема сглаживания пульсаций показана на рис. 29.11. Катушка индуктивности L1 и конденсатор C2 образуют фильтр нижних частот. Дроссель L1 сглаживающего фильтра имеет большую индуктив­ность (100 мГн — 10 Гн), благодаря чему сглаживаются изменения тока, протекающего через дроссель, и, как следствие, пульсации выходного на­пряжения. Низкое активное сопротивление дросселя — одно из его пре­имуществ, большие габариты — недостаток. Заметим, что в отличие от накопительного конденсатора, который повышает уровень постоянной со­ставляющей выходного напряжения источника питания, сглаживающая цепь оставляет этот уровень практически неизменным. Она только осла­бляет переменную составляющую на выходе источника питания.

Стабилизация

Увеличение тока, потребляемого от источника питания, приводит к уменьшению его выходного напряжения.

Рис. 29.11. Источник питания постоянного тока с LC-фильтром.

 

Рис. 29.12. Нагрузочная характеристика нестабилизированного источника пи­тания.

Это связано с тем, что источник питания имеет свое внутреннее сопротивление, представляющее собой сумму сопротивлений обмотки трансформатора, выпрямительных диодов и резистора или дросселя сглаживающего фильтра. Рисунок 29.12 иллю­стрирует изменение напряжения на выходе источника питания при из­менении тока нагрузки. Представленная кривая называется нагрузочной характеристикой (кривой). Выходное напряжение максимально, когда ток нагрузки равен нулю, т. е. при холостом ходе. Напряжение на выходе источника питания, которое он обеспечивает при установленной полной нагрузке или номинальном (полном) токе нагрузки (fullload), называется номинальным выходным напряжением источника питания Vfl.

Изменение выходного напряжения при изменении тока нагрузки от нуля до номинального значения задается в процентах и определяется как

Напряжение холостого хода — Номинальное напряжение                        VnlVfl  

———————————————————————————  · 100% = ———— · 100%

Номинальное напряжение                                                        Vfl

 

В этом видео рассказывается о выпрямительных схемах:

Добавить комментарий

Выпрямление и фильтрация | Шаг за шагом

Для того чтобы от сети питать анодные цепи ламп, переменное напряжение нужно выпрямить, то есть превратить его в постоянное напряжение. С помощью вентиля (рис. 77) напряжение превращают в пульсирующее, а затем из пульсирующего напряжения с помощью фильтра получают постоянное напряжение.

В качестве вентиля может быть использован плоскостной полупроводниковый диод, селеновый столбик или двухэлектродная лампа, предназначенная для работы в выпрямителе. Такая лампа называется кенотрон.

Мы уже знакомы с полупроводниковым диодом, с его способностью пропускать ток только в одну сторону и таким образом преобразовывать переменный ток в пульсирующий. Для работы в выпрямителях выпускаются специальные, так называемые плоскостные диоды (лист 121). Точечные диоды, которые мы использовали для детектирования, в анодном выпрямителе работать не могут. Прежде всего это связано с очень маленькой площадью рn-перехода, который образуется точечными контактами. Из-за этого точечный диод может безболезненно выпрямлять очень маленький ток, обычно 5-20 ма. При больших токах диод начинает нагреваться и в результате этого выходит из строя.

Для распространенных типов плоскостных диодов допустимый выпрямленный ток Iвып составляет 100-300 ма (лист 121), и этого более чем достаточно для питания многолампового радиоприемника.

Наряду с допустимой величиной выпрямленного тока важной характеристикой полупроводникового диода (да и любого другого вентиля!) является допустимое обратное напряжение Uоб , которое ограничивает величину выпрямленного напряжения Uв. Обычно Uв должно быть в полтора-три раза меньше, чем допустимое обратное напряжение примененного диода. В противном случае может произойти электрический пробой диода, рn-переход будет разрушен, и диод будет одинаково хорошо пропускать ток в обоих направлениях, то есть потеряет свойства вентиля.

Селеновый вентиль — это тоже своего рода полупроводниковый диод, хорошо пропускающий ток только в одну сторону. Промышленностью выпускается много типов селеновых вентилей, и некоторые из них могут быть использованы в нашем приемнике.

Что касается электронной лампы-кенотрона, то возможность ее использования в качестве вентиля основана на том, что электроны будут двигаться к аноду только в том случае, когда на него подано положительное (относительно катода) напряжение. Поэтому если между анодом и катодом лампы будет действовать переменное напряжение, то ток через лампу будет протекать только в те полупериоды, когда на аноде будет «плюс» относительно катода (рис. 77). Однако с помощью одного лишь вентиля питать анодные цепи ламп нельзя, так как из-за пульсации анодного напряжения в громкоговорителе будет слышен сильный фон переменного тока (рис. 78).

Для борьбы с этим явлением в анодный выпрямитель обязательно вводится фильтр. Прежде чем рассматривать работу фильтра, необходимо сказать несколько слов о том, что такое пульсирующий ток, который мы получаем с помощью вентиля.

Пульсирующий ток может появиться в цепи, в которой одновременно работают два генератора и один из них дает постоянное напряжение (например, батарея), а другой — переменное (рис. 79). Общий ток в такой цепи можно рассматривать как сумму постоянной и переменной составляющей, то есть постоянного и переменного токов, каждый из которых создается соответствующим генератором. Если поочередно выключать каждый из генераторов, то в общей цепи будет протекать то постоянный, то переменный ток. И лишь при одновременной работе генераторов, то есть тогда, когда постоянный ток будет суммироваться с переменным, ток в общей цепи будет пульсирующим. Постоянную и переменную составляющую можно обнаружить в любом пульсирующем токе, независимо от того, каким путем этот ток был получен.

В случае необходимости можно разделить постоянную и переменную составляющие пульсирующего тока с помощью специальных электрических цепей получивших название фильтров (лист 124).

Простейший фильтр может состоять из конденсаторов Сф и сопротивления Rф, соединенных параллельно. Конденсатор, как известно, постоянного тока не пропускает, и поэтому постоянная составляющая пульсирующего тока пойдет только через сопротивление.

Переменная составляющая может пойти как через сопротивление, так и через конденсатор, а поскольку мы хотим отделить ее от постоянной составляющей, то нужно так подобрать емкость конденсатора, чтобы его емкостное сопротивление xс было бы во много раз меньше чем Rф. В этом случае переменная составляющая пульсирующего тока практически пройдет только через конденсатор (по пути наименьшего сопротивления). При выборе емкости конденсатора необходимо учитывать частоту переменной составляющей (рис. 80, 81). Так, на высоких частотах малое xс можно получить при сравнительно небольшой емкости конденсатора С (сотни, тысячи пикофарад), в то время как на низких частотах и в том числе на частоте 50 гц для получения малого xс приходится брать конденсаторы сравнительно большой емкости (от десятков, сотен тысяч пикофарад до нескольких сот микрофарад).

Такую большую емкость легче всего получить в так называемых электролитических конденсаторах (КЭ), где для накопления зарядов на обкладках используются электрохимические процессы. По внешнему виду электролитические конденсаторы представляют собой небольшой алюминиевый цилиндр, который является выводом одной из обкладок (лист 72). На корпусе конденсатора всегда указывают его основные данные: емкость и рабочее напряжение, то есть напряжение, которое можно подвести к конденсатору, не опасаясь его пробоя.

Что касается емкости электролитического конденсатора, то величина ее зависит от того, в какую цепь включен этот конденсатор. Номинальной, то есть указанной на корпусе, емкостью электролитический конденсатор будет обладать лишь в том случае, если к нему приложить постоянное напряжение, причем обязательно «минусом» к корпусу конденсатора (лист 123). Только под действием постоянного напряжения в конденсаторе возникают те электрохимические процессы, которые позволяют получить большую емкость при сравнительно небольших габаритах. На схемах электролитические конденсаторы всегда обводят пунктирным кругом, знаками «плюс» и «минус» указывают полярность подключения к источнику постоянного напряжения, а рядом с величиной емкости приводят рабочее напряжение. Совершенно очевидно, что в случае необходимости можно использовать конденсатор с большим рабочим напряжением, чем это указано на схеме.

На заряженном электролитическом конденсаторе довольно долго сохраняется напряжение, и прежде чем делать какие-либо опыты с конденсатором, его лучше сразу же разрядить, осторожно замкнув выводы (лепесток «плюс» и корпус) накоротко.

Для разделения постоянной и переменной составляющих пульсирующего тока можно использовать катушку индуктивности. Катушка сравнительно легко пропускает постоянный ток, но оказывает большое сопротивление переменному току. Это связано с тем, что при изменениях тока возникает переменное магнитное поле катушки, которое… препятствует изменению тока в цепи. Чем быстрее меняется ток и чем больше индуктивность катушки, тем сильнее «мешающее» действие магнитного поля, тем слабее ток в цепи.

Сопротивление, которое катушка оказывает переменному току, называется ее индуктивным сопротивлением и обозначается хL. Как следует из сказанного выше, индуктивное сопротивление катушки хL будет тем больше, чем больше ее индуктивность и чем выше частота переменного тока f (чем выше частота переменного тока, тем быстрее он меняется).

Индуктивное сопротивление катушки хL так же, как и емкостное сопротивление конденсатора, зависит от частоты, но с увеличением частоты хL растет, в то время как хс уменьшается (рис. 80, 81, лист 126). В фильтрах катушку используют в тех цепях, куда нужно сравнительно легко пропустить постоянный ток и не пропустить переменный ток. Катушку, используемую для этих целей, обычно называют дросселем (листы 124, 125).

Для разделения составляющих пульсирующего тока можно собрать фильтр из дросселя и сопротивления Rф (лист 124). Если хL будет намного больше Rф, то переменная составляющая пульсирующего тока в основном пройдет через сопротивление, а постоянная — через дроссель. Иными словами, фильтр из дросселя и сопротивления может выполнять те же функции, что и RC фильтр. Для того чтобы хL было достаточно большим, дроссели, применяемые на низких частотах, должны иметь большую индуктивность — от единиц до нескольких десятков генри. Такие дроссели содержат до нескольких тысяч витков и выполняются на стальных, собранных «встык» (лист 115) сердечниках, похожих на сердечники силовых трансформаторов.

Высокочастотные дроссели, то есть дроссели, которые должны обладать большим сопротивлением на высоких частотах, обычно имеют индуктивность несколько миллигенри. Они содержат несколько десятков витков, размещенных на каркасе, который иногда снабжен сердечником из магнитодиэлектрика. Поскольку дроссель, особенно низкочастотный, является довольно дорогой деталью, то там, где это возможно, стараются использовать фильтры, состоящие из сопротивлений и конденсаторов.

Фильтр анодного выпрямителя (рис. 82, лист 125) обычно состоит из сопротивления Rф или дросселя Дрф и двух электролитических конденсаторов Сф1 и Сф2 большой емкости (10-40 мкф). Еще раз напоминаем, что электролитические конденсаторы можно включать только в определенной полярности: алюминиевый корпус соединяется с «минусом» источника тока, к которому подключается конденсатор, а «плюс» этого источника соединяется с имеющимся на конденсаторе изолированным лепестком. При выборе конденсаторов, особенно для высоковольтных цепей, желательно иметь некоторый запас по напряжению. Так, если на конденсаторе указано, что его рабочее напряжение составляет 300 в, то желательно, чтобы напряжение, которое будет приложено к этому конденсатору, не превышало 200 — 250 в.

Основная часть переменной составляющей пульсирующего тока замыкается через первый, считая от вентиля, конденсатор Сф1, а окончательная фильтрация осуществляется вторым конденсатором Сф2. С точки зрения фильтрации желательно, чтобы сопротивление Rф было как можно больше (3-5 ком). Однако, как правило, Rф не превышает 1,5-2 ком. Дело в том, что по этому сопротивлению проходит весь выпрямленный (анодный и экранный) ток и на нем теряется часть выпрямленного напряжения. Чем больше ламп питается от выпрямителя и чем больший анодный и экранный ток у каждой из них, тем больше и общий ток, который проходит через Rф, тем меньше то напряжение, которое фактически действует на выходе выпрямителя (лист 125).

В многоламповых приемниках, а также в выпрямителях, где нужно получить особо хорошую фильтрацию, вместо Rф обычно применяют низкочастотный дроссель, который для постоянного тока обладает сопротивлением 300-600 ом и в то же время создает очень большое сопротивление (несколько килоом) для переменной составляющей выпрямленного тока. Так, например, дроссель с индуктивностью 10 гн на частоте 50 гц имеет сопротивление более 3 ком.

gaz.wiki — gaz.wiki

Navigation

  • Main page

Languages

  • Deutsch
  • Français
  • Nederlands
  • Русский
  • Italiano
  • Español
  • Polski
  • Português
  • Norsk
  • Suomen kieli
  • Magyar
  • Čeština
  • Türkçe
  • Dansk
  • Română
  • Svenska

Выпрямление ионного тока: от нанометров до микромасштабов

  • 1

    Lan WJ, Edwards MA, Luo L, Perera RT, Wu X, Martin CR, White HS. Acc Chem Res , 2016, 49: 2605–2613

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 2

    Zhang Z, Wen L, Jiang L. Chem Soc Rev , 2018, 47: 322–356

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 3

    Мартин CR, Siwy ZS. Science , 2007, 317: 331–332

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 4

    Pérez-Mitta G, Albesa AG, Trautmann C, Toimil-Molares ME, Azzaroni O. Chem Sci , 2017, 8: 890–913

    PubMed Статья CAS Google ученый

  • 5

    Chen Q, She J, Zeng W, Guo J, Xu H, Bai XC, Jiang Y. Nature , 2017, 550: 380–383

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 6

    Mouterde T, Keerthi A, Poggioli AR, Dar SA, Siria A, Geim AK, Bocquet L, Radha B. Nature , 2019, 567: 87–90

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 7

    Zhang H, Tian Y, Jiang L. Nano Today , 2016, 11: 61–81

    CAS Статья Google ученый

  • 8

    Lin CY, Combs C, Su YS, Yeh LH, Siwy ZS. J Am Chem Soc , 2019, 141: 3691–3698

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 9

    Xie G, Li P, Zhao Z, Zhu Z, Kong XY, Zhang Z, Xiao K, Wen L, Jiang L. Am Chem Soc , 2018, 140: 4552–4559

    CAS Статья Google ученый

  • 10

    Vlassiouk I, Siwy ZS. Nano Lett , 2007, 7: 552–556

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 11

    Пауэлл М.Р., Салливан М., Влассиук И., Константин Д., Судре О., Мартенс СС, Айзенберг Р.С., Сиви З.С. Nat Nanotech , 2008, 3: 51–57

    CAS Статья Google ученый

  • 12

    Zhang H, Hou J, Ou R, Hu Y, Wang H, Jiang L. Nanoscale , 2017, 9: 7297–7304

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 13

    Wang D, Kvetny M, Liu J, Brown W, Li Y, Wang G. Am Chem Soc , 2012, 134: 3651–3654

    CAS Статья Google ученый

  • 14

    Чжан П., Ся М, Чжугэ Ф, Чжоу И, Ван З, Донг Б., Фу И, Ян К., Ли И, Хе И, Шайхер Р. Х., Мяо XS. Nano Lett , 2019, 19: 4279–4286

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 15

    Acar ET, Buchsbaum SF, Combs C, Fornasiero F, Siwy ZS. Sci Adv , 2019, 5: eaav2568

    PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый

  • 16

    Haywood DG, Saha-Shah A, Baker LA, Jacobson SC. Anal Chem , 2015, 87: 172–187

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 17

    Wei C, Bard AJ, Feldberg SW. Anal Chem , 1997, 69: 4627–4633

    CAS Статья Google ученый

  • 18

    Луо Л., Холден Д.А., Лан В.Дж., Уайт HS. ACS Nano , 2012, 6: 6507–6514

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 19

    Луо Л., Холден Д.А., Уайт HS. ACS Nano , 2014 г., 8: 3023–3030

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 20

    Ван Д., Лю Дж., Кветный М., Ли И, Браун В., Ван Г. Chem Sci , 2014, 5: 1827–1832

    CAS Статья Google ученый

  • 21

    Ван Дж, Фанг Р, Хоу Дж, Чжан Х, Тиан И, Ван Х, Цзян Л. ACS Nano , 2017, 11: 3022–3029

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 22

    Deng XL, Takami T, Son JW, Kawai T, Park BH. J Phys Chem C , 2012, 116: 14857–14862

    CAS Статья Google ученый

  • 23

    Wang D, Brown W, Li Y, Kvetny M, Liu J, Wang G. ChemElectroChem , 2018, 5: 3089–3095

    CAS Статья Google ученый

  • 24

    Siwy Z. Adv Funct Mater , 2006, 16: 735–746

    CAS Статья Google ученый

  • 25

    Liu Q, Wang Y, Guo W, Ji H, Xue J, Ouyang Q. Phys Rev E , 2007, 75: 051201

    Статья CAS Google ученый

  • 26

    Лю М., Чжан Х., Ли К., Хэн Л., Ван С., Тиан И, Цзян Л. Adv Funct Mater , 2015, 25: 421–426

    CAS Статья Google ученый

  • 27

    Cai SL, Cao SH, Zheng YB, Zhao S, Yang JL, Li YQ. Biosens Bioelectron , 2015, 71: 37–43

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 28

    Guo Z, Wang J, Ren J, Wang E. Nanoscale , 2011, 3: 3767–3773

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 29

    Siwy ZS, Howorka S. Chem Soc Rev , 2010, 39: 1115–1132

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 30

    Сяо К., Вэнь Л., Цзян Л. Малый , 2016, 12: 2810–2831

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 31

    Вен Л., Цзян Л. Natl Sci Rev , 2014, 1: 144–156

    CAS Статья Google ученый

  • 32

    Li T, He X, Yu P, Mao L. Электроанализ , 2015, 27: 879–883

    CAS Статья Google ученый

  • 33

    Чжан Б., Галуша Дж., Шиодзава П.Г., Ван Дж., Бергрен А.Дж., Джонс Р.М., Уайт Р.Дж., Эрвин Э.Н., Каули С.К., Уайт HS. Anal Chem , 2007, 79: 4778–4787

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 34

    Джин П., Мукайбо Х., Хорн Л.П., Бишоп Г.В., Мартин ЧР. J Am Chem Soc , 2010, 132: 2118–2119

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 35

    Lemay SG, van den Broek DM, Storm AJ, Krapf D, Smeets RMM, Heering HA, Dekker C. Anal Chem , 2005, 77: 1911–1915

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 36

    Wu MY, Krapf D, Zandbergen M, Zandbergen H, Batson PE. Appl Phys Lett , 2005, 87: 113106

    Статья CAS Google ученый

  • 37

    Ли Дж., Стейн Д., Макмаллан К., Брэнтон Д., Азиз М.Дж., Головченко Дж. Nature , 2001, 412: 166–169

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 38

    Ma J, Li K, Li Z, Qiu Y, Si W, Ge Y, Sha J, Liu L, Xie X, Yi H, Ni Z, Li D, Chen Y. J Am Chem Soc , 2019, 141: 4264–4272

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 39

    Фенг Дж., Лю К., Граф М., Думченко Д., Кис А., Ди Вентра М., Раденович А. Nat Mater , 2016, 15: 850–855

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 40

    Ким М.Дж., МакНалли Б., Мурата К., Меллер А. Нанотехнологии , 2007, 18: 205302

    Статья CAS Google ученый

  • 41

    Gunderson CG, Barlow ST, Zhang B. J Electroanal Chem , 2019, 833: 181–188

    CAS Статья Google ученый

  • 42

    Duan C, Majumdar A. Nat Nanotech , 2010, 5: 848–852

    CAS Статья Google ученый

  • 43

    Юско Е.С., Ан Р., Майер М. ACS Nano , 2010, 4: 477–487

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 44

    Цю И, Лукас Р.А., Сиви З.С. J Phys Chem Lett , 2017, 8: 3846–3852

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 45

    Али М., Шидт Б., Хили К., Нойман Р., Энсингер В. Нанотехнологии , 2008, 19: 085713

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 46

    Siwy Z, Apel P, Baur D, Dobrev DD, Korchev YE, Neumann R, Spohr R, Trautmann C, Voss KO. Surf Sci , 2003, 532–535: 1061–1066

    Статья CAS Google ученый

  • 47

    Вурманн Д. Phys Chem Chem Phys , 2004, 6: 3130–3132

    CAS Статья Google ученый

  • 48

    Wu X, Ramiah Rajasekaran P, Martin CR. ACS Nano , 2016, 10: 4637–4643

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 49

    Пауэлл М.Р., Клири Л., Давенпорт М., Ши К.Дж., Сиви З.С. Nat Nanotech , 2011, 6: 798–802

    CAS Статья Google ученый

  • 50

    Ван Д, Миркин М.В. J Am Chem Soc , 2017, 139: 11654–11657

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 51

    Ying YL, Hu YX, Gao R, Yu RJ, Gu Z, Lee LP, Long YT. J Am Chem Soc , 2018, 140: 5385–5392

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 52

    Насименто РАН, Озель Р.Э., Мак WH, Мулато М., Сингарам Б., Пурманд Н. Nano Lett , 2016, 16: 1194–1200

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 53

    Сонг Дж., Сюй СН, Хуан С.З., Лей В., Жуань Ю.Ф., Лу Х.Дж., Чжао В., Сюй Дж.Дж., Чен Х.Й. Angew Chem Int Ed , 2018, 57: 13226–13230

    CAS Статья Google ученый

  • 54

    Zhang K, He X, Liu Y, Yu P, Fei J, Mao L. Anal Chem , 2017, 89: 6794–6799

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 55

    Chang F, Chen C, Xie X, Chen L, Li M, Zhu Z. Chem Commun , 2015, 51: 15316–15319

    CAS Статья Google ученый

  • 56

    Лю С., Дун И, Чжао В., Се Х, Джи Т, Инь Х, Лю И, Лян З, Момотенко Д., Лян Д., Жиро Х. Х., Шао Ю. Anal Chem , 2012, 84: 5565–5573

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 57

    He X, Zhang K, Li T, Jiang Y, Yu P, Mao L. J Am Chem Soc , 2017, 139: 1396–1399

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 58

    Zhang S, Yin X, Li M, Zhang X, Zhang X, Qin X, Zhu Z, Yang S, Shao Y. Anal Chem , 2018, 90: 8592–8599

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 59

    Lin CY, Yeh LH, Siwy ZS. J Phys Chem Lett , 2018, 9: 393–398

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 60

    Ramírez P, Apel PY, Cervera J, Mafé S. Нанотехнологии , 2008, 19: 315707

    PubMed Статья CAS Google ученый

  • 61

    Апель П.Ю., Блонская И.В., Орелович О.Л., Рамирез П., Сартовская Б.А. Нанотехнологии , 2011, 22: 175302

    PubMed Статья CAS Google ученый

  • 62

    Коварик М.Л., Чжоу К., Якобсон СК. J Phys Chem B , 2009, 113: 15960–15966

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 63

    Jiang Y, Feng Y, Su J, Nie J, Cao L, Mao L, Jiang L, Guo W. J Am Chem Soc , 2017, 139: 18739–18746

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 64

    Schoch RB, Han J, Renaud P. Rev Mod Phys , 2008, 80: 839–883

    CAS Статья Google ученый

  • 65

    Siwy Z, Fuliński A. Phys Rev Lett , 2002, 89: 198103

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 66

    Cheng L, Guo L. Nano Lett , 2007, 7: 3165–3171

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 67

    Юнг Дж., Джоши П., Петросян Л., Торнтон Т. Дж., Познер Дж. Д.. Anal Chem , 2009, 81: 3128–3133

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 68

    Siwy Z, Heins E, Harrell CC, Kohli P, Martin CR. J Am Chem Soc , 2004, 126: 10850–10851

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 69

    Daiguji H. Chem Soc Rev , 2010, 39: 901–911

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 70

    Лю Дж, Ван Д., Кветный М., Браун В., Ли И, Ван Г. Лангмюр , 2013, 29: 8743–8752

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 71

    He Y, Gillespie D, Boda D, Vlassiouk I, Eisenberg RS, Siwy ZS. J Am Chem Soc , 2009, 131: 5194–5202

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 72

    He X, Zhang K, Liu Y, Wu F, Yu P, Mao L. Angew Chem Int Ed , 2018, 57: 4590–4593

    CAS Статья Google ученый

  • 73

    White HS, Bund A. Langmuir , 2008, 24: 2212–2218

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 74

    Lan WJ, Holden DA, White HS. J Am Chem Soc , 2011, 133: 13300–13303

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 75

    Guerrette JP, Zhang B. J Am Chem Soc , 2010, 132: 17088–17091

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 76

    Момотенко Д., Жиро HH. J Am Chem Soc , 2011, 133: 14496–14499

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 77

    Верманн Д. Phys Chem Chem Phys , 2003, 5: 1853–1858

    CAS Статья Google ученый

  • 78

    Jiang X, Liu Y, Qiao R. J Phys Chem C , 2016, 120: 4629–4637

    CAS Статья Google ученый

  • 79

    Poggioli AR, Siria A, Bocquet L. J Phys Chem B , 2019, 123: 1171–1185

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 80

    Cervera J, Schiedt B, Ramírez P. Europhys Lett , 2005, 71: 35–41

    CAS Статья Google ученый

  • 81

    Cruz-Chu ER, Ritz T, Siwy ZS, Schulten K. Faraday Обсудить , 2009, 143: 47–62

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 82

    Фенг Дж., Граф М., Лю К., Овчинников Д., Думченко Д., Хейранян М., Нандигана В., Алуру Н. Р., Кис А., Раденович А. Nature , 2016, 536: 197–200

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 83

    Vlassiouk I, Smirnov S, Siwy Z. Nano Lett , 2008, 8: 1978–1985

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 84

    Ван И, Шань Х, Тао Н. Фарадей Обсудить , 2016, 193: 9–39

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 85

    Yu RJ, Ying YL, Gao R, Long YT. Angew Chem Int Ed , 2019, 58: 3706–3714

    CAS Статья Google ученый

  • 86

    Yu RJ, Ying YL, Hu YX, Gao R, Long YT. Anal Chem , 2017, 89: 8203–8206

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 87

    Gao R, Ying YL, Hu YX, Li YJ, Long YT. Anal Chem , 2017, 89: 7382–7387

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 88

    Инь И, Цао Ц, Ху И, Лонг Й. Natl Sci Rev , 2018, 5: 449–452

    Статья Google ученый

  • 89

    Лю И, Сюй С, Юй П, Чен Х, Ван Дж, Мао Л. ChemElectroChem , 2018, 5: 2954–2962

    CAS Статья Google ученый

  • 90

    Миркин М.В., Сун Т., Юй И, Чжоу М. Acc Chem Res , 2016, 49: 2328–2335

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 91

    Инь Х, Маршалл Д. Curr Opin Biotech , 2012, 23: 110–119

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 92

    Lan WJ, Holden DA, Zhang B, White HS. Anal Chem , 2011, 83: 3840–3847

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 93

    Li T, He X, Zhang K, Wang K, Yu P, Mao L. Chem Sci , 2016, 7: 6365–6368

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 94

    Ши В., Фридман А.К., Бейкер Л.А. Anal Chem , 2017, 89: 157–188

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 95

    Gu Z, Ying YL, Long YT. Sci China Chem , 2018, 61: 1483–1485

    CAS Статья Google ученый

  • 96

    Луо Л, Немецкий СР, Лан WJ, Холден Д.А., Мега TL, Белый HS. Annu Rev Anal Chem , 2014, 7: 513–535

    CAS Статья Google ученый

  • 97

    Xia F, Guo W, Mao Y, Hou X, Xue J, Xia H, Wang L, Song Y, Ji H, Ouyang Q, Wang Y, Jiang L. J Am Chem Soc , 2008, 130: 8345–8350

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 98

    Gao L, Li P, Zhang Y, Xiao K, Ma J, Xie G, Hou G, Zhang Z, Wen L, Jiang L. Small , 2015, 11: 543–547

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 99

    Zhai Q, Zhang S, Jiang H, Wei Q, Wang E, Wang J. J Mater Chem B , 2014, 2: 6371–6377

    CAS Статья Google ученый

  • 100

    Тиан И, Хоу Х, Вэнь Л, Го В, Сон Й, Сун Х, Ван И, Цзян Л, Чжу Д. Chem Commun , 2010, 46: 1682–1684

    CAS Статья Google ученый

  • 101

    Hou X, Guo W, Xia F, Nie FQ, Dong H, Tian Y, Wen L, Wang L, Cao L, Yang Y, Xue J, Song Y, Wang Y, Liu D, Jiang L. J Am Chem Soc , 2009, 131: 7800–7805

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 102

    Лю Цюй, Сяо К., Вэнь Л., Лу Х, Лю И, Конг XY, Се Г, Чжан З, Бо З, Цзян Л. J Am Chem Soc , 2015, 137: 11976–11983

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 103

    Лю Кью, Сяо К., Вэнь Л., Донг И, Се Дж, Чжан З, Бо З, Цзян Л. ACS Nano , 2014, 8: 12292–12299

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 104

    Xie G, Xiao K, Zhang Z, Kong XY, Liu Q, Li P, Wen L, Jiang L. Angew Chem Int Ed , 2015, 54: 13664–13668

    CAS Статья Google ученый

  • 105

    Han C, Hou X, Zhang H, Guo W, Li H, Jiang L. J Am Chem Soc , 2011, 133: 7644–7647

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 106

    Xu Y, Sui X, Guan S, Zhai J, Gao L. Adv Mater , 2015, 27: 1851–1855

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 107

    Карханек М., Кемп Дж. Т., Пурманд Н., Дэвис Р. У., Уэбб CD. Nano Lett , 2005, 5: 403–407

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 108

    Али М., Ямин Б., Нойман Р., Энсингер В., Нолл В., Аззарони О. J Am Chem Soc , 2008, 130: 16351–16357

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 109

    Бюльбюль Г., Чавес Дж., Оливье Дж., Озель Р. Э., Пурманд Н. Ячейки , 2018, 7: 55

    PubMed Central Статья CAS Google ученый

  • 110

    Özel RE, Lohith A, Mak WH, Pourmand N. RSC Adv , 2015, 5: 52436–52443

    PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый

  • 111

    Burns JR, Seifert A, Fertig N, Howorka S. Nat Nanotech , 2016, 11: 152–156

    CAS Статья Google ученый

  • 112

    Ying YL, Gao R, Hu YX, Long YT. Small Methods , 2018, 2: 1700390

    Статья CAS Google ученый

  • 113

    Ян Л., Чжай Q, Ли Дж., Цзян Х, Хан Л., Ван Дж., Ван Э. Chem Commun , 2013, 49: 11415–11417

    CAS Статья Google ученый

  • 114

    Лаохакунакорн Н., Такер В.В., Мутукумар М., Кейсер УФ. Nano Lett , 2015, 15: 695–702

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 115

    Macias-Romero C, Nahalka I, Okur HI, Roke S. Science , 2017, 357: 784–788

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


    Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

    Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

    • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
    • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
    • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
    • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
    • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

    Почему этому сайту требуются файлы cookie?

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


    Что сохраняется в файле cookie?

    Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

    Как правило, в cookie-файлах может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

    Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


    Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

    Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

    • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
    • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
    • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
    • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
    • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

    Почему этому сайту требуются файлы cookie?

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


    Что сохраняется в файле cookie?

    Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

    Как правило, в cookie-файлах может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

    Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


    Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

    Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

    • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
    • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
    • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
    • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
    • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

    Почему этому сайту требуются файлы cookie?

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


    Что сохраняется в файле cookie?

    Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

    Как правило, в cookie-файлах может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

    Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


    Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

    Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

    • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
    • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
    • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
    • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
    • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

    Почему этому сайту требуются файлы cookie?

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


    Что сохраняется в файле cookie?

    Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

    Как правило, в cookie-файлах может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

    Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


    Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

    Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

    • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
    • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
    • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
    • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
    • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

    Почему этому сайту требуются файлы cookie?

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


    Что сохраняется в файле cookie?

    Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

    Как правило, в cookie-файлах может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

    Выпрямление переменного тока

    Выпрямление переменного тока

    Переменное в постоянное

    Выпрямление переменного тока

    Цель: цель этого эксперимента — проиллюстрировать как диод может использоваться для выпрямления переменного тока.Студент будет использовать а гальванометр для определения направления тока, когда переменный ток или DC напряжение подается на цепь, содержащую диод, включенный последовательно с резистор и гальванометр.

    Обзор научных принципов:

    Чтобы ток протекал через диод, электроны должны двигаться вверх на холм энергии и через p-n переход. Поскольку напряжение подается в прямом направлении предвзятость, размер холма уменьшается, поэтому больше электронов имеют энергию необходимо переехать вверх по холму и через перекресток (заставляя течь ток).Однако если напряжение подается в обратном направлении, холм делается больше, поэтому очень мало у электронов есть энергия, необходимая для движения в гору. Таким образом, диод вообще проводит ток только в одном направлении.

    Заявки:

    Когда вы подключаете электрическое устройство или прибор к обычному стена розетки в вашем доме, вы используете 110 вольт переменного тока (переменный Текущий). В электричество, вероятно, производилось на электростанции с использованием топлива производить пар, чтобы вращать турбину, чтобы вращать электрогенератор.Генератор вращается со скоростью 3600 об / мин, что составляет 60 оборотов в секунду (60 Гц). Многие домашние элементы предназначены для работы от переменного тока, однако некоторые элементы, такие как аккумулятор зарядные устройства, электропоезда и другие игрушки предназначены для работы на DC. Диоды используются в качестве выпрямителей для преобразования переменного тока в постоянный.

    Время: 20-30 минут

    Материалы и принадлежности:

    Блок питания AC-DC

    Провода свинцовые

    Гальванометр

    1 — резистор 1 кОм

    Диод (германиевый, стабилитрон или светодиод)

    Общие правила техники безопасности:

    * Убедитесь, что шкала источника питания установлена ​​на ноль при строительстве или корректировка схема.

    * Держите руки и рабочую зону сухими, чтобы не допустить поражения электрическим током.

    Экспериментальная установка:

    Процедура:

    1. Соберите схему, показанную в экспериментальной установке, и убедитесь, что соединить положительный

    вывод диода к плюсовому выводу питания поставка.

    2. Используйте клеммы постоянного тока источника питания.

    3.Убедитесь, что шкала напряжения на блоке питания установлена ​​на нуль.

    4. Включите источник питания.

    5. Медленно поверните шкалу напряжения по часовой стрелке и следите за стрелка гальванометра. Не

    закопать иглу.

    6. Запишите направление движения иглы.

    7. Установите напряжение обратно на ноль.

    8. Измените направление диода и повторите шаги 5-7. Не надо увеличивать напряжение выше 2В.

    9. Отсоедините подводящие провода от клемм постоянного тока и подключите их в AC терминал

    на блоке питания.

    10. Повторите шаги 5-8.

    Данные и анализ:

    Тип тока Направление тока Направление гальванометра
     
     
     
     
     
     
     
     
     
    Вопросы:

    1.Будет ли ток через диод в обоих направлениях?

    2. Как следует включить диод в цепь, чтобы ток был протекать Это?

    3. Как работает переменный ток диода эффект?

    4. Нарисуйте график зависимости тока (вертикальная ось) от времени (горизонтальный ось) для переменного тока Текущий.

    5. Учитывая, как диод влияет на переменный ток, нарисуйте то, что вы думаете. график текущий

    в зависимости от времени должно выглядеть так, как для схемы, которую вы построили с использованием переменного тока. текущий и диод.

    6. Нарисуйте график зависимости тока от времени для постоянного тока, например произведенный аккумулятор.

    7. Чем отличается ток, производимый цепью переменного тока диода? из округа Колумбия текущий

    производится аккумулятором?

    8. Как увеличение напряжения влияет на способность диода разрешить текущий течь?

    9. Почему диод с обратным смещением ограничить ток поток?

    10.Изменит ли диод переменный ток на постоянный (например, электрический ток произведенный

    аккумулятор)?

    Добавочный номер:

    1. Используйте ручной генератор, резистор и гальванометр, чтобы показать движение иглы с

    переменный ток. Используйте резистор 1 кОм, чтобы защитить в гальванометр.

    2. Используйте диод генератора частоты и осциллограф, чтобы показать форма волны

    переменного тока и выпрямленного переменного тока.

    3. Получите схему двухполупериодного выпрямителя, в котором используются диоды. а также конденсаторы к

    производят примерно постоянный постоянный ток. Проконсультируйтесь с электроника Справочник для

    Детали.

    Заметки учителя:

    * Время на подготовку учителя составляет примерно 30 минут.

    * Если диод подключен неправильно, результаты будут быть отмененным.

    * Учитель должен продемонстрировать правильную работу источник питания.

    * Если используется цифровой мультиметр, используйте миллиампер или шкала микроампер. В студент должен записать знак (+, -) текущего значения.

    Ответы на вопросы:

    1. №

    2. Положительный вывод диода к положительному выводу власть поставка.

    3. Диод будет выпрямлять переменный ток, то есть произведенный ток будет пульсирующий

    постоянный ток.Он будет пульсировать с той же частотой, что и частота переменный

    Текущий.

    4. График будет синусоидальным.

    5.

    6.

    7. Ток, вырабатываемый батареей, постоянный, в то время как этот произведенный действие

    диод на переменном токе пульсирует. Постоянный ток 5 А больше мощный чем выпрямленный

    Переменный ток от 0-5-0 ампер.

    8. Увеличение напряжения уменьшает размер энергетического холма. что электронов приходится на

    двигаться вверх, чтобы больше электронов могло двигаться вверх по холму и через п-п переход, разрешающий

    больше тока течь.

    9. Обратное напряжение увеличивает размер холма, поэтому мало электроны имеют необходимая энергия

    двигаться в гору. Большинство счетчиков не покажут, что ток течет в обратное направление.

    10. Нет, только с добавлением конденсатора ток начать выравнивать выключенный.

    Пример таблицы данных: — нет
    Тип тока Направление тока Направление гальванометра
    DC + к — справа
    DC
    AC + к — справа
    AC — к + слева
    Следующая лаборатория
    Полупроводники Содержание
    MAST Домашняя страница
    .

    alexxlab

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *