Данная задача относится к расчету выпрямителей переменного тока, собранных на полупроводниковых диодах. Подобные схемы выпрямителей находят сейчас применение в различных электронных устройствах и приборах. При решении задачи следует помнить, что основными параметрами полупроводниковых диодов являются допустимый ток , на который рассчитан данный диод, и величина обратного напряжения
, которое выдерживает диод без пробоя в непроводящий период. Обычно при составлении реальной схемы выпрямителя задаются величиной мощности потребителя
, получающего питание от данного выпрямителя, и выпрямленным напряжением
, при котором работает потребитель постоянного тока. Отсюда нетрудно определить ток потребителя
. Сравнивая ток потребителя с допустимым током диода
При этом следует соблюдать условие:
- для однополупериодного выпрямителя ток через диод равен току потребителя;
- для двухполупериодного выпрямителя ток через диод равен половине тока потребителя;
- для трехфазного выпрямителя ток через диод составляет треть тока потребителя.
Величина напряжения, действующая на диод в непроводящий период , также зависит от схемы выпрямителя, которая применяется в конкретном случае:
– для однополупериодного и двухполупериодного выпрямителя с нулевой точкой;
- для мостового выпрямителя;
– для трехфазного выпрямителя. При выборе диода должно быть выполнено условие
.
Таблица «Технические данные полупроводниковых диодов»
Тип диода | I доп. (А) | Uобр. (В) | Тип диода | I доп. (А) | Uобр. (В) | Тип диода | I доп. (А) | Uобр. (В) | ||
Д7Д Д7Е Д7Ж КД102А КД103В КД103А(Б) Д218 Д7А Д7Б Д7В Д7Г Д226 Д226А Д226Е КД103Б КД105Б КД105Г Д229В Д229А Д229Д Д222 КД205Д КД205Г КД205А КД205Б | 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,4 0,4 0,4 0,4 0,5 0,5 0,5 0,5 | КД205В Д229Ж КД205К КД205Л Д229К Д229Л КД204В КД212В(Г) КА212А(Б) КД202Е КД202Г КД202И КД202Н КД208А КД226А КД226Б КД226В Д215Б Д303 КД202А(Б) КД202В КД202Д КД202Ж КД202К Д242Б | 0,5 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 1,7 1,7 1,7 1,7 | Д343Б Д245Б Д246Б Д304 Д215Б Д231Б Д242(А) Д243(А) Д245(А) Д246(А) Д305 Д214(А) Д215(А) Д231(А) Д232(А) Д112-10-1..14 Д104-16 Д112-16-1..14 Д104-20 КД2999А КД112-25-1..14 КД2997В КД2997Б КД2997А Д112-32-1..14 | 100..1400 10..1400 100-1400 100..1400 |
Пример 1. Составить схему мостового выпрямителя, использовав один из четырех диодов: Д218, Д222, КД202Н, Д215Б. Мощность потребителя потребителя
Решение. 1.Выписываем из таблицы параметры указанных диодов:
Тип диода | ![]() | ![]() |
Д218 | 0,1 | |
Д222 | 0,4 | |
КД202Н | ||
Д215Б |
2. Определяем ток потребителя
3. Определяем напряжение, действующее на диод в непроводящий период для мостовой схемы выпрямителя:
4.Выбираем диод из условия
Этим условиям удовлетворяет диод КД202Н: ;
. Диоды Д218 и Д222 удовлетворяют только напряжению, так как 1000В и 600В больше 314В, но не подходят по допустимому току, так как 0,1А и 0,4А меньше 0,75А. Диод Д215Б, наоборот, подходит по допустимому току, так как
, но не подходит по обратному напряжению, так как
.
5.Составляем схему мостового выпрямителя:
- +
В этой схеме каждый из диодов имеет параметры диода КД202Н: = 1A;
Пример 2
Для питания постоянным током потребителя мощностью при напряжении
необходимо собрать схему двухполупериодного выпрямителя с нулевой точкой, использовав имеющиеся стандартные диоды типа Д243Б.
Решение.
1. Выписываем из таблицы параметры диода: = 2A;
2. Определяем ток потребителя из формулы:
3.Определяем напряжение, действующее на диод в непроводящий период
4. Проверяем диод по параметрам и
. Для данной схемы диод должен удовлетворять условиям:
;
. В нашем случае первое условие не соблюдается, так как
, т.е.
. Второе условие выполняется, так как
.
5. Составляем схему выпрямителя. Для того чтобы выполнить условие , необходимо два диода соединить последовательно, тогда
6. Начертим полную схему выпрямителя:
+
-