View
8
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
Usmerači
1
11
Ukupan skor u januaru može biti 120% PRE ISPITA
Savet: Učite, konstantno po malo,MNOGO JE LAKŠE da POLOŽITE prekoKOLOKVIJUMA!
Osnovi elektronikePredispitne obaveze: U JANUARU OSTALO
Redovno pohađanje nastave (predavanja+vežbe. 10% 10%Odbranjene laboratorijske vežbe 10% 10%Kolokvijum I (Kasno za kajanje) 50% 20%Kolokvijum II (20.01.2018.) 50% 20%
------------------------------120% 60%
26. decembar 2017.
226. decembar 2017. 2
Ko nije izašao na I kolokvijum, a ide na lab i predavanja od 120, ima 70% (još nije kasno);ako ne ide na predavanja ima 60% (nije kasno);ali, ako na drugom kolokvijumu ima < 80% imaće<50% (e, tada je kasno)
Osnovi elektronikePredispitne obaveze: U JANUARU OSTALO
Redovno pohađanje nastave (predavanja+vežbe. 10% 10%Odbranjene laboratorijske vežbe 10% 10%Kolokvijum I (Kasno za kajanje) 50% 20%Kolokvijum II (20.01.2018.) 50% 20%
------------------------------120% 60%
326.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
II Kolokvijum
SUBOTA 20. 01. 2018.
4
Osnovi elektronike
26.decembar 2017. 4Uvod http://leda.elfak.ni.ac.rs/
5mV
600ΩΩΩΩ
8ΩΩΩΩ
Šta nedostaje da bi pojačavač radio?
Usmerači
2
5
Osnovi elektronike
26.decembar 2017. 5Uvod http://leda.elfak.ni.ac.rs/
Izvor jednosmernog napona za polarizaciju
Kako se realizuje?
6
Izvori jednosmernog napona
726.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
Sadržaj
Izvori jednosmernog napajanja
1. Uvod2. Usmerači napona
2.1 Jednostrano usmeravanje2.2 Dvostrano usmeravanje2.3 Umnožavažavači napona
3. Filtriranje usmerenog napona4. Stabilizatori – regulatori napona
4.1 Linearni stabilizatori napona4.1.1 Stabilizatori sa Zener diodom4.1.2 Paralelni stabilizatori4.1.3 Redni stabilizatori napona
4.2 Prekidački stabilizatori napona4.2.1 Spuštači napona4.2.2 Podizači napona4.2.3 Invertori
826.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
Ni jeadno od navedenih elektronskih kola ne bi moglo daradi ako se ne obezbedi jednosmerni napon za polarisanjeaktivnih komponenata.
Perpetuum mobile ne postoji !!! perpetuum_mobile.wmv
U mobilnim uređajima koriste se baterije, dok je za napajanje stacionarnih uređaja racionalnije da se koristi mrežni napon.
Da bi pojačavač pojačao neki signal, mora da utroši određenu snagu. Ta snaga dolazi iz izvora jednosmernih napona.
Vrednost izvora za napajanje definiše maksimalni mogući dinamički opseg signala (sem kod transformatorske sprege).
Izvori jednosmernog napajanja
1. Uvod
http://www.veljkomilkovic.com/
Usmerači
3
926.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
Karakteristike mrežnog napona?
To je naizmenični napon
prostoperiodični, frekvencije f= 50 Hz
efektivna vrednost V=
maksimalna vrednost Vm=
Izvori jednosmernog napajanja
1. Uvod
230 V
324 V
1026.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
Da bi se od mrežnog napona dobio jednosmerni, željene vrednosti, potrebno je
1. smanjiti njegovu vrednost2. usmeriti ga (napraviti jednosmerni napon)
3. ukloniti naizmeničnu komponentu (“ispeglati”)
4. stabilisati ga (učiniti nezavisnim od promena uslova rada potrošača i/ili napona mreže)
Izvori jednosmernog napajanja
1. Uvod
1126.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
1. Transformator smanjuje vrednost mrežnog napona
Galvanski odvaja izvor jednosmernog napona od napona mreže.
Time se sprečava međusobni uticaj mreže na uređaj i obrnuto.
Izvori jednosmernog napajanja
1. Uvod
1226.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
2. Usmeravanje naizmeničnog napona
2. Usmeravanjem se od naizmeničnog napona pravi jednosmerni
Kola koja imaju ovu sposobnost nazivaju se usmerači.
Zasnovani su na primeni dioda zbog njihove osobine da provode struju samo u jednom smeru.
Usmerači
4
1326.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
2.1 Jednostrano usmeravanje
2. Usmeravanje naizmeničnog napona
1426.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
2. Usmeravanje naizmeničnog napona
+<<+
+<<=
=
2)π(2k ωt1)π(2k 0
1)π(2k ωt2kπ sin(ω
sin(ω
mo
mu
)
)
tVv
tVv
Napon na potrošaču ima jednosmernu komponentu (srednja vrednost signala)
Vo = Vm/ππππukupnu efektivnu vrednost
Veff
Vo
2
meff
VV =
k=0, 1, 2,...
2.1 Jednostrano usmeravanje
1526.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
2. Usmeravanje naizmeničnog napona
+<<+
+<<=
=
2)π(2k ωt1)π(2k 0
1)π(2k ωt2kπ sin(ω
sin(ω
mo
mu
)
)
tVv
tVv
Trenutna vrednost vremenski promenljivog napona, bez jednosmerne komponente iznosi v=vo-Vo, a njegova efektivna vrednost je
∫∫ +−=−=2π
0
2ooo
2o
2π
0
2ooeff )dω2(
2π
1dω)(
2π
1' tVVvvtVvV
Veff
Vo
2.1 Jednostrano usmeravanje
1626.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
2.1 Jednostrano usmeravanje
Faktor talasnosti je mera sadržaja naizmenične komponente u usmerenom signalu i izračunava se kao količnik efektivne vrednosti naizmenične komponente napona na potrošaču Veff’ i jednosmernog napona Vo
1.21'
γo
eff ≈−≈= 14
2ππππ
V
V
2o
2eff
2π
0
2o
2π
0
oo
2π
0
2oeff dωdω2dω
2π
1' VVtVtVvtvV −=+−= ∫∫∫
oo VVV 21114
2
,'eff ≈−=ππππ
Usmerači
5
1726.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
vd
Pri jednostranom usmeravalju vremenski promenljiva komponenta napona Veff’ veća je od jednosmerne komponente, Vo!
Veff
Vo
Probojni napon diode (Vp)mora da bude veći od Vm!inače će dioda da izgori.
2.1 Jednostrano usmeravanje
Vm
Veff’
1826.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
Realni model diode
2.1 Jednostrano usmeravanje
1926.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
2.1 Jednostrano usmeravanje
Kroz sekundar transformatora protiče i jednosmerna struja, čime se kvare performanse transformatora usled pojave premagnjećenja jezgra
Ieff
Io
i
2026.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
2. Usmeravanje naizmeničnog napajanja
2.2 Dvostrano usmeravanje
Usmerači
6
2126.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
2. Usmeravanje naizmeničnog napajanja
2.2 Dvostrano usmeravanje
VDmax ≈≈≈≈2Vm
2226.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
2. Usmeravanje naizmeničnog napajanja
2.2 Dvostrano usmeravanje
VDmax≈≈≈≈ 2Vm
2326.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
2.2 Dvostrano usmeravanje
VDmax≈≈≈≈ 2Vm
2426.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
2.2 Dvostrano usmeravanje
Jednosmerna komponenta napona na potrošaču Vo (dva puta veća od jednostranog)
2m
eff
VV =
Veff
571
2
.πm
mo
VVV =≈
Vo
Veff’
18
2
−=ππππ
oVV 'eff
Ukupna efektivna vrednost napona na potrošaču Veff (___ puta veća od jednostranog)2
Efektivna vrednost naizmenične komponente napona na potrošaču Veff’ je
Usmerači
7
2526.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
2.2 Dvostrano usmeravanje
Faktor talasnosti kod dvostranog usmeravanja iznosi
0.481/8π'
γ 2
o
eff ≈−==V
V
Veff Uo
Veff’
2626.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
571
2
.πm
mo
VVV =≈
Vo
Vo
143.πmm
o
VVV =≈
oo VVV 48018
2
,'eff ≈−=ππππVeff’
Veff’
oo VVV 21114
2
,'eff ≈−=ππππ
0.481/8π'
γ 2
o
eff ≈−==V
V
2.2 Dvostrano v.s. jednostrano usmeravanje
1.21'
γo
eff ≈−≈= 14
2ππππ
V
V
2726.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
- Sekundar mora da ima simetrični izlaz
+ Na potrošaču samo parni harmonici napona
= Najveći inverzni napon na diodi je ≈≈≈≈2Vm!!!
+ Kroz sekundar ne protiče jednosmerna komponenta struje
2.2 Dvostrano v.s. jednostrano usmeravanje
+ Ukupna jednosmerna komponenta udvostručena
2826.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
Grecov spoj (Gretz)
2.2 Dvostrano usmeravanje
Usmerači
8
2926.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
Gretzov spoj
2.2 Dvostrano usmeravanje
3026.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
Gretzov spoj
2.2 Dvostrano usmeravanje
3126.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
Gretzov spoj
2.2 Dvostrano usmeravanje
3226.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
v.s.
+ Sekundar NE mora da ima simetrični izlaz
+ Najveći inverzni napon na diodi je Vm a ne 2 Vm !!!
2.2 Dvostrano usmeravanje
Usmerači
9
3326.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
v.s.
+ Ukupna jednosmerna komponenta udvostručena
+ Sekundar ne mora da ima simetrični izlaz
+ Na potrošaču samo parni harmonici napona
+ Najveći inverzni napon na diodi je takođe Vm
+ Kroz sekundar ne protiče DC komponenta struje
2.2 Dvostrano usmeravanje Grecov spoj v.s. jednostrano
3426.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
2. Usmrači napona ZAKLJUČAK
Funkcija: Od naizmeničnog napona prave jednosmerni
Jednostrano
Dvostrano
3526.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
2. Usmrači napona ZAKLJUČAK
Jednostrano
Dvostrano
Realizacija:
ZAKLJUČAK Pogledajte:https://www.youtube.com/watch?v=cyhzpFqXwdA
3626.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
2. Usmerači naizmeničnog napona
2.3 Udvostručavač napona
Za veoma velike vrednosti otpora potrošača Vp = 2 Vm (ττττ pražnjenja veliko)
+Vm
+Vm
+Vm
+Vm
2Vm
Usmerači
10
3726.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
2.3 Udvostručavač napona
Vm /2
Vm /2
Vm
2VmVm
Vm
3826.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
2.3 Udvostručavač napona
3926.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
2.3 Udvostručavač napona
4026.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
2.3 Umnožavač napona
Za veoma velike vrednosti otpora potrošača Vp = 2nVm, gde je n broj sekcija
n-ta ćelija
Vpn
Usmerači
11
4126.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
Izvori jednosmernog napajanja
Treba da eliminiše naizmeničnu komponentu naponaZato se koristi propusnik niskih frekvencija
3. Filtriranje usmerenog napona
4226.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
3. Filtriranje usmerenog napona
Posle zakočenja diode, akumulirana energija u kalemu dopušta protok struje u istom smeru u kome je i ranije proticala.Potrošač i L čine naponski razdelnik za naizmenični signal dok DC komponenta nije oslabljena jer je ZL=0.
v=Rp v1 /(ZL+Rp) Slabljenje će biti veće ako je L veće ili Rp manje.Veće je slabljenje viših harmonika jer pri višim frekvencijama ZL ima veću vrednost.
Induktivni filtar
4326.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
3. Filtriranje usmerenog napona
Induktivni filtar
Zavisnost struje kroz potrošač od odnosa (ωωωωL)/Rp
Za one koji žele da nauče više
4426.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
3. Filtriranje usmerenog napona
Priključivanje induktivnog filtra na dvostrani umerač.
Induktivni filtar Za one koji žele da nauče više
Usmerači
12
4526.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
3. Filtriranje usmerenog napona
Faktor talasnosti
Induktivni filtar
ωL
R
23
1γ
p=
DC napon na potrošaču ne zavisi od otpornosti potrošača ako se zanemare otpornosti dioda i kalema.
mm
o 0.637π
2V
VV ⋅==
Relativno mala poboljšanja postignuta. Racionalna je jedino primena pri velikim strujama.
Za one koji žele da nauče više
4626.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
Kapacitivni filtar
U idealnom slučaju jednosmerna komponenta napona na kondenzatoru Vo = Vp=Vm.
Vm
3. Filtriranje usmerenog napona
4726.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
Kapacitivni filtar
U realnim uslovima kondenzator sepuni preko male otpornosti diode koja vodi‚ a prazni preko otpora Rp.
3. Filtriranje usmerenog napona
4826.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
Kapacitivni filtar
Dioda vodi samo u kratkom intervalu kada je anoda na višem potencijalu od katode.
3. Filtriranje usmerenog napona
Tada se dopunjuje naelektrisanje na C koje se izgubilo tokom intervala T, kada je dioda bila zakočena.
Usmerači
13
4926.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
Kapacitivni filtar
Analiza rada na osnovu pojednostavljenog talasnog oblika signala na potrošaču.
Vo = Vm-∆∆∆∆V/2.
3. Filtriranje usmerenog napona
Vm-∆∆∆∆V= Vm e-T/(CR)
za CR>>T, e-T/(CR)≈≈≈≈1-T/(CR)
tako da je ∆∆∆∆V ≈≈≈≈ VmT/(CR)=Vm/(fCR)
5026.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
Kapacitivni filtar3. Filtriranje usmerenog napona
m/2Δ VVωΔt≈
Srednja vrednost struje kroz diodu računa se analizom količine naelektrisanja na kondenzatoru
Ugao provođenja diodeVmcos(ω∆ω∆ω∆ω∆t))))= Vm- ∆∆∆∆V
za malo ω∆ω∆ω∆ω∆t važicos(ω∆ω∆ω∆ω∆t) ) ) ) ≈≈≈≈ 1-(1/2) (ω∆ω∆ω∆ω∆t))))2222
5126.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
Kapacitivni filtar3. Filtriranje usmerenog napona
Q+ = IC∆∆∆∆t=Q-= C∆∆∆∆V, znajući da je IC = Id – Io dobija se srednja vrednost struje kroz diodu od
)/Δ2π(1II mod VV+≈
Srednja vrednost struje kroz diodu mnogo je veća od jednosmerne struje kroz potrošač
jer je
Vm >>∆∆∆∆V!!!
(Za Vm=10V, ∆∆∆∆V=0.2V, Id=32.14Io)
5226.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
Kapacitivni filtar3. Filtriranje usmerenog napona
Rešavanjem diferencijalne jednačine
id=C(du/dt)+i , za t=t1=-∆∆∆∆t, dobija se maksimalna vrednost struje kroz diodu od
)/Δ2π(1II mod VV2max +≈
Za Vm >> ∆∆∆∆V, što je obično ispunjeno:
Voditi računa kada se bira dioda!!!
omod II)/Δ2π(II 222/12 dmax >>≈+≈ VV
Usmerači
14
5326.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
Kapacitivni filtar
Da bi se odredio faktor talasnosti posmatra se pojednostavljen talasni oblik signala na potrošaču.
Vo ≈≈≈≈ Vm-∆∆∆∆V/2.
Faktor talasnosti
CR
1
CωR
1
3
πγ
pp 171
1
100
≈=
= πϖ
+
=
Cω
π1
p
mo
R
VV
3. Filtriranje usmerenog napona
Za one koji žele da nauče više
5426.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
Kapacitivni filtar – dvostranoC
3. Filtriranje usmerenog napona
Perioda je smanjena na T/2 tako da je
∆∆∆∆V ≈≈≈≈ VmT/ (2CR)=Vm/(2fCR)
Dva puta manje za isto C i R!!!
iliDa bi se dobilo isto ∆∆∆∆V, može da se upotrebi dva puta manje C (!!! dimenzije !!!)
5526.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
Kapacitivni filtar – dvostrano
Jednosmerni napon na potrošačukod dvostranog usmerača
+
=
C2ωπ
1p
mo
R
VV
Faktor talasnosti dva puta manji nego kod jednostranog za isto R i C
CR
1
CωR
1
3
πγ
pp 346
1
2100
≈=
= πϖ
C
3. Filtriranje usmerenog napona
Za one koji žele da nauče više
5626.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
Kapacitivni filtar - dvostrano3. Filtriranje usmerenog napona
m/2ΔωΔt VV≈
Ugao provođenja diode Vmcos(ω∆ω∆ω∆ω∆t))))= Vm- ∆∆∆∆Vza malo ω∆ω∆ω∆ω∆t važi cos(ω∆ω∆ω∆ω∆t) ) ) ) ≈≈≈≈ 1-(1/2) (ω∆ω∆ω∆ω∆t))))2222
Isti izraz kao kod jednostranog
Za one koji žele da nauče više
Usmerači
15
5726.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
Kapacitivni filtar - dvostrano (srednja vrednost struje kroz diodu)
3. Filtriranje usmerenog napona
Q+ = IC∆∆∆∆t=Q-= C∆∆∆∆V, znajući da je IC = Id – Io dobija se srednja vrednost struje kroz diodu od
+≈
V
V
2Δπ1II m
od
Srednja vrednost struje kroz diodu veća je od jednosmerne struje kroz potrošač,
ali je skoro 2x manja nego kod jednostranog usmerača!!!
(Za Vm=10V, ∆∆∆∆V=0.2V, Id=16.7Io)
Za one koji žele da nauče više
5826.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
Kapacitivni filtar - dvostrano (maksimalna struja kroz diode)
3. Filtriranje usmerenog napona
Rešavanjem diferencijalne jednačine
id=C(du/dt)+i , za t=t1=-∆∆∆∆t, dobija se maksimalna vrednost struje kroz diodu od
+≈
V
V
2Δπ1II m
omaxd 2
Za Vm >> ∆∆∆∆V što je obično ispunjeno, dobija se Idmax ≈≈≈≈ 2Id >> Io
Maksimalna struja kroz diode kod dvostranog, probližno 2x je manja od one kod jednostranog usmeravanja.
Za one koji žele da nauče više
5926.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
Kapacitivni filtar – opšte napomene
Kapacitivni filtar ima relativno mali faktor talasnosti pri velikim otpornostima potrošača
C
Jednosmerna komponenta napona na potrošaču kada je primenjen kapacitivni filtar približno je jednaka maksimalnoj vrednosti ulaznog naizmeničnog napona: 1.41 puta veća od efektivne vrednosti.
3. Filtriranje usmerenog napona
6026.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
Kapacitivni filtar Domaći 12.1:
Potrošač R=100ΩΩΩΩ priključen je preko usmerača sa Grecovim spojem na naizmenični napon frekvencije 50Hz i amplitude 12V. Ako je pad napona na diodama Vd=0.8V odrediti:
a) vrednost C kapacitivnog filtra priključenog paralelno potrošaču koja će obezbediti odstupanje napona ∆∆∆∆V< 1V;
b) vrednost jednosmernog napona na potrošaču;
c) vrednost jednosmerne struje kroz potrošač;
3. Filtriranje usmerenog napona
Usmerači
16
6126.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
Kapacitivni filtar Domaći 12.2:
Za usmerač sa kapacitivnim filtrom iz prethodnog primera odrediti:
a) ugao provođenja diode i iskazati ga u % u odnosu na periodu ulaznog signala (50Hz);
b) srednju struju kroz diodu;
c) maksimalnu struju kroz diodu;
d) maksimalni inverzni napon na diodi;
e) predložiti tip diode koji se može primeniti za ovu namenu
3. Filtriranje usmerenog napona
Za one koji žele da nauče više
6226.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
Induktivni v.s. kapacitivni filtar
3. Filtriranje usmerenog napona
ωL
R
23
1γ
p=
mm
o 0.637π
2V
VV ==
Faktor talasnosti
Jednosmerni napon
+
=
C2ωπ
1p
mo
R
VV
CωR
1
32
πγ
p
====
Sa stanovišta Rp
v.s.
Bolji za manje Rp Bolji za veće Rp
6326.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
L - filtar
Kompromis između induktivnog i kapacitivnog.
U intervalu kada se kondenzator prazni, induktivnost nadoknađuje gubitke.
Pri malim strujama dominira kapacitivni, a pri velikim induktivni deo.
3. Filtriranje usmerenog napona
6426.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
L - filtar
Postoji vrednost induktivnosti pri kojoj napon ne zavisi od struje potrošača.
To je kritična induktivnost Lk=Rp/(3ωωωω)
Za velike vrednosti Rp, Lk je veliko.
Ekvivalentno Rp redukuje se vezivanjem dodatne otpornosti paralelno sa potrošačem.
3. Filtriranje usmerenog napona
Usmerači
17
6526.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
L - filtar3. Filtriranje usmerenog napona
Faktor talasnostiLCω26
1γ
2
1=
Projektuje se tako što se odredi Lk, a zatim se, na osnovu željene vrednosti za γγγγ, određuje C.
Za one koji žele da nauče više
6626.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
ΠΠΠΠ - filtar
Daje veći napon na potrošaču i manji faktor talasnosti.
3. Filtriranje usmerenog napona
Faktor talasnosti
Jednosmerni napon na potrošaču
+
=
p
mo
4fR1
1
VV
p213 LRCCω
1
2
1γ =
p213 LRCCω
1
24
1γ =
jednostrano dvostrano
Za one koji žele da nauče više
6726.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
ΠΠΠΠ - filtar
Može umesto L da se stavi R koji bi zamenio ωωωωL.Da bi se zamenilo L=10H, treba R=6280Ω Ω Ω Ω !!!
3. Filtriranje usmerenog napona
Faktor talasnosti za jednostrano
p212 RRCCω
1
2
1γ =
R
Za one koji žele da nauče više
6826.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
Zaključak
Funkcija: Smanjuju talasnost usmernog napona time što smanjuju naizmeničnu komponentu uz što manje slabljenje jednosmerne komponente
3. Filtriranje usmerenog napona
Usmerači
18
6926.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
Zaključak
Realizacija: - Induktivni,
- Kapacitivni
- Kombinacija
- RC
3. Filtriranje usmerenog napona
C
R
7026.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja 70
Šta smo naučili?
• Nacrtati blok šemu sistema pomoću koga se iz mrežnog napona dobija stabilisani jednosmerni napon i talasne oblike napona za izlazu svakog bloka.
• Skicirati električnu šemu i talasni oblik napona na izlazu usmerača napona sa Grecovim spojem bez i sa kondenzatorom priključenim paralelno potrošaču.
• Koliki je jednosmerni napon na izlazu usmerača sa kapacitivnim filtrom ako efektivna vrednost napona ispred usmerača iznosi 10 V? Zašto?
7126.decembar 2017. Izvori jednosmernog napajanja
Ispitna pitanja
1. Jednostrano usmeravanje (el. šema, talasni oblici, jednosmerni napon i faktortalasnosti).
2. Dvostrano usmeravanje (el. šema, talasni oblici, jednosmerni napon i faktortalasnosti).
3. Usmerač za udvostručavanje napona.
4. Induktivni filtar (el. šema, princip rada, jednosmerni napon i zavisnostfaktora talasnosti od otpornosti potrosaca).
5. Kapacitivni filtar (el. šema, princip rada, jednosmerni napon i zavisnostfaktora talasnosti od otpornosti potrosaca).
6. Π-filtar (el. šema i osobine).
71
7226.decembar 2017. Pojačavači velikih signala 72
Rešenje Domaći 11.1:
Bipolarni tranzistor karakteriše snaga disipacije od Pd0max= 2W, pri TO0=25oC i
maksimalna temperatura spoja TSmax=150oC.
Odrediti termičku otpornost tranzistora i maksimalnu snagu koju tranzistor može da
disipira pri temperaturi okoline TO=50oC.
WCWP
TTRPRTT
ooo
d
SthdthoS /5,62
2
25150
max
maxmaxmax =
−=
−=⇒⋅=−
WWC
CC
R
TTCTP
o
oo
th
oSo
od 6,1/5,62
50150)50( max
max =−
=−
==
POJAČAVAČI VELIKIH SIGNALA
Usmerači
19
73Izvori jednosmernog napajanja
Pojačavači velikih signala73
Rešenje Domaći 10.2:
Za pojačavač sa slike koji radi u klasi B, odrediti
a) vrednost VCC, tako da bude za 5V veći od maksimalnog napona na potrošaču od 8ΩΩΩΩ, kada se na njemu ostvaruje korisna snaga od 20W.
Rp
b) maksimalnu struju svakog tranzistora,
Vu
23V. usvajamo 88,225
88,17208222
1 )
2
==+>
=⋅Ω⋅==⇒=
CCimCC
kPim
P
imk
VVVVV
VWPRVR
VPa
26.decembar 2017.
AR
VIIb
p
p
pC 24,28
88,17 )
max
maxmax1 ====
WPPWVIVIPc CCCCCCCCCCCCC 8,322 4,162324,214.3
11 ) 1max11 ==⇒=⋅=⋅=⋅=
π
c) ukupnu snagu izvora napajanja,
d) stepen korisnog dejstva
%98,601008,32
20100 ) ===
CC
k
P
Pd η
WR
VVIVIVIPe
p
CCCCCCECCECd 7.6
1111 )
2
2max2maxmax1max11 =⋅=⋅=⋅=⋅=ππππ
e) maksimalnu disipiranu snagu na svakom tranzistoru.
POJAČAVAČI VELIKIH SIGNALA
7474
POJAČAVAČI VELIKIH SIGNALARešenje Domaći 11.3:Za pojačavač sa slike koji radi u klasi B poznato je: VCC = 6V, Rp=4ΩΩΩΩ i ββββN=ββββP=50. Izmerena je maksimalna vrednost izlaznog napona Vpmax=4.5V. Odrediti:
Rp
a) Snagu na potrošaču
Vu
WVR
VVIPb CC
p
p
CCCCCC 15,264
5.4
14.3
11 )
max
11 =⋅⋅=⋅=⋅=π
Pojačavači velikih signala26.decembar 2017.
b) Snagu svakog izvora
d) Maksimalnu ulaznu struju
c) Stepen iskorišćenja
WR
VPa
P
p
k 53,24
5.4
2
1
2
1 )
22
max===
%8,5810015,2
53,2
2
1100
2 c)
1
===CC
k
P
Pη
e) Snagu disipacije svakog tranzistora.
mAR
VIId
p
pCu 1,22
4
5.4
51
1
1
1 )
maxmaxmax ==
+==
ββ
WP
VR
VV
R
VVIPe
d
CC
p
CCCE
p
CECCd
91,064
6
14.3
1
1111 )
21
2maxmax
111
=⋅⋅==
⋅=⋅=⋅=ππππ
7526.decembar 2017. Pojačavači velikih signala 75
Rešenje Domaći 11.4:
Za pojačavač sa slike koji radi u klasi AB poznato je: VCC = 15V, Rp=100W ; tranzistori su
upareni sa Is= 0.1pA i ββββ=50, dok za diode važi da je Isd=21Is. Odrediti:
Rp
a) Struju I tako da kroz diode u najnepovoljnijem slučaju protiče struja od 1mA;
b) Lenju struju (ICmin);
c) Disipaciju svakog tranzistora i
d) Jednosmerni napon VBB u odsustvu ulaznog signala.
Vu
I
mAmAmAmAI
R
VI
II
IIIIIa
p
CCd
Pd
CdBd
43110050
151
)min
maxmin
maxminmaxmin
=+=⋅
+=
+=+=+=+=βββ
mAIImAIIIIII
I)I/I(IIV, VV
IIIb
BCBBBd
BBsdsdBEdu
Bd
918,050 ;18,022/422/ 22
21 je da sledi odatle a ,0 za
)
minminminminminmax
minmin
min
=⋅=====⇒=+=
====
+=
β
( ) mWVmAVIP CCCdo 27015922 c) min =⋅⋅=≈
( ) ( )( )( ) VpAmAVVV
IIVVeII
TdBB
dsdTd
VV
dsdTd
32,1)14.24(026.0211.0/18,021ln22
1/ln/)1( d) max
/
max
=+⋅=+⋅==
+=⇒−=
POJAČAVAČI VELIKIH SIGNALA
Recommended