Полупроводниковые электронные приборы

Переменная составляющая выпрямленного напряжения в общем  случае представляет собой совокупность ряда гармоник с различными амплитудами, сдвинутых по отношению к первой на разные углы. При этом первая гармоника имеет амплитуду во много раз превосходящую амплитуды высших гармоник. В зависимости от назначения аппаратуры связи предъявляют различные требования к величине и характеру пульсации выпрямленного напряжения. Чаще всего для радиотехнической аппаратуры качество сглаживания характеризуется величиной максимально допустимой амплитуды переменной составляющей. В этом случае фильтры рассчитывают на максимальное подавление основной гармоники.

Коэффициент сглаживания

Основным параметром сглаживающих фильтров является коэффициент сглаживания, которым называется отношение коэффициента пульсации на входе   к коэффициенты пульсации на выходе   или то есть на нагрузке.

где   -это амплитуды первой гармоники напряжений на входе и выходе фильтра соответственно;   — постоянные составляющие напряжений на входе и выходе фильтра.

Емкостной фильтр

Действие основано на накоплении электрической  энергии в электрическом поле конденсатора и его разряде при отсутствии тока через вентиль на сопротивление нагрузки  . Причём конденсатор подключается параллельно к нагрузке. Конденсатор имеет следующее реактивное сопротивление   , где   это ёмкость конденсатора. Коэффициент сглаживания такого фильтра будет следующим:

( ) ( )

где

К(1)-коэффициент пульсаций на входе выпрямителя при отсутствии ёмкости

К(2)-коэффициент пульсаций  на выходе выпрямителя при наличии  ёмкости.

 

 Индуктивный электрический фильтр в выпрямительной схеме и их влияние на коэффициент пульсации выпрямленного тока.

Индуктивный фильтр состоит из дросселя, включенного последовательно с  нагрузкой. Под дросселем подразумевается  обычная катушка, характеризующаяся  определённой индуктивностью. Сглаживающее действие такого фильтра основано на возникновении в дросселе ЭДС самоиндукции, препятствующей изменению выпрямленного тока. Дроссель выбирается так, чтобы индуктивное сопротивление его обмотки(  )было больше сопротивления нагрузки  . При выполнении этого условия большая часть переменной составляющей падает на обмотке дросселя. На сопротивлении нагрузки выделяется в основном постоянная составляющая выпрямленного напряжения   и переменная составляющая, величина которой намного меньше переменной составляющей напряжения, падающего на обмотке дросселя.

Коэффициент сглаживания  такого фильтра равен 

где у нас

 — сопротивление нагрузки

 — индуктивность обмотки дросселя

 — угловая частота

 — коэффициент зависящий от схемы  выпрямителя и показывающий, во сколько  раз частота основной гармоники  выпрямленного напряжения больше частоты  тока сети.

При увеличении m коэффициент  сглаживания индуктивного фильтра  увеличивается, а емкостного уменьшается. Поэтому емкостной фильтр выгодно  применять при выпрямлении однофазных, а индуктивный при выполнении многофазных токов. При увеличении   сглаживающее действие емкостного фильтра увеличивается, а индуктивного уменьшается. Поэтому емкостной фильтр выгодно применять при малых, а индуктивный при больших токах нагрузки.

 

 

 

 

 

Заключение:

В данном реферате рассмотрены  теоретические основы работы полупроводниковых  приборов, классификация и принцип  работы таких полупроводниковых  устройств как диод и биполярный транзистор, а также классификация, устройство и принцип работы различных  усилителей,выпрямителей и сглаживающих фильтров.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы:

• Основы электротехники, микроэлектроники и управления. Теория и расчет.

Ю. А. Комиссаров [и др.] ; ред. П. Д. Саркисов

• Физика полупроводников.  Зеегер К. 
• Общая электротехника. А. Т. Блажкина
• Свободная энциклопедия wikipedia.org
• Основы физики полупроводников и полупроводниковых приборов . Новиков А.В