ЕЛЕКТРИЧНІ КОЛА ЗМІННОГО СТРУМУ З НЕЛІНІЙНИМ РЕЗИСТИВНИМ ЕЛЕМЕНТОМ

Електричні кола змінного струму, що містять нелінійні елементи (резистори, конденсатори, котушки індуктивності) при синусоїдних струмах, називають нелінійними.

Такі електричні кола широко використовують для розв’язання практичних задач. Використовуючи нелінійні елементи можна стабілізувати струм і напругу, потужність, отримати певну форму наруги (трикутник, трапецію та ін.)

Нелінійний резистивний опір з різко вираженою несиметричною вольт-амперною характеристикою працює як вентиль, тобто має односторонню провідність.

Вентильні властивості мають ряд приладів: германієві та кремнієві діоди, електронні та газорозрядні електронні лампи.

Рис. 3.14 Нелінійний резистивний елемент в колі змінного струму

Розглянемо електричне коло, що містить послідовно з’єднані джерело синусоїдної напруги, діод з несиметричною вольт-амперною характеристикою і лінійне навантаження (рис. 3.14). Для цього кола рівняння електричного стану має вигляд:

. (3.17)

Знаючи залежність нелінійного елементу та параметр , будують криву . Як видно з побудови, крива складається з позитивних та негативних півхвиль, що чергуються. При цьому амплітуда позитивних півхвиль у багато разів більше негативних. Таким чином отримують ефект випрямлення змінного струму.

При значних амплітудах наруги з допустимої для практики точністю можна користуватися ідеальною характеристикою діода і розраховувати коло аналітичними методами, використовуючи кусочно-неперервну апроксимацію, тобто приймаючи при позитивній полярності напруги опір діода рівним нулю, а при негативні – нескінченості.

Розглянемо однонапівперіодне випрямлення синусоїдного струму. Внаслідок односторонньої провідності діоду струм в колі протікає тільки протягом позитивного півперіоду. На навантаженні створюється однополярна пульсуюча напруга, яка називається випрямленою. Таку схему випрямлення називають однонапівперіодною. Середнє значення напруги:

. (3.18)

Для отримання трапецієподібної напруги використовують схему з діодним стабілітроном (рис. 3.15).Вона є чотириполюсником, що включає баластний опір та двохсторонній стабілітрон, що має симетричну вольт-амперну характеристику (рис. 3.16).

Рис. 3.15 Схема з діодним стабілітроном

Рис. 3.16 ВАХ схеми з діод ним стабілітроном

Поиск по сайту: