Определение уровня пульсаций

Если включить на выход выпрямителя (рисунок 49.1) конденсатор, то переменная составляющая выходного напряжения будет ослаблена. Среднее значение выходного напряжения  выпрямителя с емкостным фильтром может быть приближенно найдено из следующего соотношения:

где  и  — максимум и минимум выходного напряжения ;

 — напряжение пульсаций.

Коэффициент пульсации q выходного напряжения рассчитывается из следующего соотношения:

.

Рисунок 49.1 — Схема выпрямителя с ёмкостным фильтром на выходе

В схеме выпрямителя с ёмкостным фильтром на выходе конденсатор C1 фактически является накопителем энергии. Конденсатор подзаряжается через диоды выпрямителя и разряжается на нагрузку (сопротивление R1) при «провалах» напряжения. Если предположить, что ток через нагрузку остаётся постоянным (это справедливо при небольших пульсациях), то напряжение пульсаций приближённо будет равно . Эта формула выводится из условия, что ток разряда конденсатора, а, следовательно, и ток, протекающий через нагрузку, равен . Для обеспечения подавления пульсаций конденсатор С1 подбирается так, чтобы выполнялось условие R 1∙ C 1>>1/ f, где f —частота пульсаций.

Схемы выпрямителей для источника питания. Расчёт стабилизированного источника напряжения

Однополупериодные и двухполупериодные выпрямители

Среднее значение выходного напряжения  (постоянная составляющая) однополупериодного выпрямителя (рисунок 3.2) вычисляется по формуле:

,

где  — амплитудное значение переменного выходного напряжения.

Среднее значение выходного напряжения  двухполупериодного выпрямителя (рисунок 3.3) вычисляется по формуле:

Частота выходного сигнала f для схемы с однополупериодным или двухполупериодным выпрямителем вычисляется как величина, обратная периоду выходного сигнала: f = 1/Т. При этом период сигнала на выходе однополупериодного выпрямителя в два раза больше, чем у двухполупериодного. Максимальное обратное напряжение на диоде однополупериодного выпрямителя равно максимуму входного напряжения. Максимальное обратное напряжение Umax на каждом диоде двухполупериодного выпрямителя с отводом от средней точки трансформатора равно разности удвоенного максимального значения напряжения на вторичной обмотке трансформатора и прямого падения напряжения на диоде.

Рисунок 50.1 — Однополупериодный выпрямитель

Рисунок 50.2 — Двухполупериодный выпрямитель

Мостовой выпрямитель

Схема мостового выпрямителя приведена на рисунке 50.3. Коэффициент трансформации определяется отношением числа витков n1 первичной обмотки к числу витков n2 вторичной обмотки трансформатора. Среднее значение выходного напряжения  мостового выпрямителя вычисляется по формуле:

,

где  — максимум вторичного напряжения на полной обмотке трансформатора;

 — максимальное значение напряжения на первичной обмотке трансформатора.

Максимальное обратное напряжение Umaх на каждом диоде в схеме мостового выпрямителя равно напряжению на вторичной обмотке . Частота выходного напряжения f для схемы с мостовым выпрямителем вычисляется по формуле:

,

где Т — период напряжения на выходе мостового выпрямителя.

Рисунок 50.3 — Мостовой выпрямитель

Полупроводниковые оптоэлектронные приборы. Основные понятия фотометрии

Полупроводниковые оптоэлектронные приборы: фоторезисторы, фотодиоды, фототранзисторы, солнечные элементы, детекторы ядерных излучений, светодиоды, полупроводниковые лазеры, электролюминесцентные излучатели.

Любой источник света излучает в пространство электромагнитные волны, которые переносят энергию. Величина энергии, испускаемой источником в единицу времени, называется энергетическим или лучистым потоком. Таким образом, физический смысл потока - мощность. Энергетический поток в общем случае распределён по некоторому интервалу длин волн внутри оптического диапазона, который включает инфракрасный диапазон (от 1 мм до 0,77мкм), видимый диапазон (от 0,77 до 0,38 мкм) и ультрафиолетовый диапазон ( от 0,38 мкм до 1 нм).

Для описания распределения лучистого потока по длинам волн используют понятие спектральной плотности энергетического потока, которую определяют как

где  - часть энергетического потока, приходящаяся на диапазон длин волн .

Долгое время единственным приёмником оптического излучения был глаз, поэтому исторически сформировалась система оценки энергетических свойств излучения, учитывающая особенности восприятия именно глазом человека. Дело в том, что способность глаза воспринимать излучение в видимом диапазоне сильно неравномерна и описывается кривой чувствительности глаза .

Если энергетический световой поток в диапазоне  определяется выражением

то эффективная величина потока, определяющая воздействие на глаз человека описывается выражением

и называется световым потоком. Если для измерения энергетического потока вполне пригодна обычная единица измерения мощности - ватт, то для измерения светового потока используют специальную фотометрическую единицу - люмен.

Световой поток в общем случае излучается источником света неравномерно в разных направлениях, для описания этого применяют такую фотометрическую величину как сила света.