Виды электроники, история ее развития. Строение двухполупериодной схемы. Расчет значений напряжения, тока и коэффициента пульсации в выпрямителе. Конструкция Г-образного индуктивно-емкостного фильтра, определение величины балластного сопротивления.
Аннотация к работе
Электроника это наука, которая охватывает не только технику слабых токов, но технику сильных токов, обычно относящихся к электротехнике, поскольку она оперирует с мощностями от микроватт до миллионов киловатт, и в этом связь электротехники и электроники в единой дисциплине «Общая электротехника и электроника». Электронные устройства применяются практически во всех технологических процессах, и степень оснащенности электроники является показателем научно-технического прогресса технологического процесса в современных условиях. Обычно различают: а) информационную электронику, занимающуюся процессами сбора, передачи, переработки и хранения информации; в) технологическую электронику, разрабатывающую методы осуществления или улучшения тех или иных технологических процессов. Потребность промышленности в большом количестве миниатюрных маломощных переключателей и переход систем на цифровую технику привели к замене радиоламп транзисторами.Если ток в нагрузке будет протекать в течении обоих полупериодов входного переменного напряжения, могут быть получены большая мощность постоянного тока и больший к.п.д. 1.) представляет собой две однополупериодные схемы с обще нагрузкой, причем эти две части схемы питаются переменными входными напряжениями, сдвинутыми по фазе на 180. Так как каждый диод проводит электрический ток в течении только одной половины периода, когда анод диода положителен относительно катода, лампы первого и второго диода будут находиться в проводящем состоянии в различные половины периода входного переменного напряжения, благодаря чему ток в общей нагрузке диода будет иметь вид, показанный на рис 2. Рассчитать выпрямитель - значит правильно выбрать выпрямительные диоды и конденсатор фильтра, а также определить необходимое переменное напряжение, снимаемое для выпрямления с вторичной обмотки сетевого трансформатора. Действующее значение тока вентиля равно действующему значению тока вторичной обмотки трансформатора и определяется следующим образом: Аналогично коэффициент формы тока вентиля: Вентиль, не работающий в отрицательную часть периода, оказывается под воздействием обратного напряжения, равного двойному значению выходного напряжения, так как положительный потенциал вывода вторичной обмотки трансформатора через проводящий диод подается к катоду диода, а анод закрытого вентиля имеет отрицательный потенциал.Ни с шунтирующей нагрузку емкостью, не с последовательно включенной индуктивностью не удается получить достаточно малой величины коэффициента пульсации, необходимой при питании выпрямительным напряжением большинства радиоэлектронных устройств. Поэтому очень часто применяют комбинированные фильтры, состоящие из индуктивности и емкости, соединенных в Г-образные фильтры. Индуктивность уменьшает амплитуды переменных составляющих тока в нагрузке, а емкость шунтирует нагрузку по переменным составляющим. Так как емкостный фильтр обеспечивает хорошее сглаживание выпрямленного напряжения при малых нагрузках, а индуктивный фильтр при больших, их совместное действие позволяет получить хорошую фильтрацию выпрямленного напряжения при самых различных выпрямленных токах. Эффективное значение второй гармоники обмотки тока находим из уравнения соответствующего члена ряда: Ток второй гармоники, протекая через С, вызывает появление напряжения второй гармоники равно: Считая приближенно, что пульсации определяются целиком напряжением второй гармоники, можно найти коэффициент пульсации на выходе Г - образного фильтра, который будет: Для дальнейшего уменьшения коэффициента пульсации выпрямительного напряжения включаем второе дополнительное звено фильтра, после чего достигаем допустимого значения коэффициент 4,9%.
План
Содержание
Введение
1. Расчет двухполупериодного выпрямителя
2. Расчет Г-образного фильтра
Заключение
Список литературы
Введение
Электроника это наука, которая охватывает не только технику слабых токов, но технику сильных токов, обычно относящихся к электротехнике, поскольку она оперирует с мощностями от микроватт до миллионов киловатт, и в этом связь электротехники и электроники в единой дисциплине «Общая электротехника и электроника». Электронные устройства применяются практически во всех технологических процессах, и степень оснащенности электроники является показателем научно-технического прогресса технологического процесса в современных условиях. Поэтому знание электроники необходимо любому инженеру, не говоря уже об инженере по автоматизации.
Обычно различают: а) информационную электронику, занимающуюся процессами сбора, передачи, переработки и хранения информации;
б) энергетическую электронику, занимающуюся процессами преобразования какого-либо вида энергии в электрическую;
в) технологическую электронику, разрабатывающую методы осуществления или улучшения тех или иных технологических процессов.
Элементная база электроники прошла много этапов развития - от радиоламп, рождение которых относят к 1897 г. (Флеминг) до микропроцессоров и компьютеров, производство которых началось в 1976 г.
Основой современной электроники является полупроводниковый диод, созданный в 1886 г. (Браун), т.е. еще до электронной лампы, и транзистор. Появление транзистора относится к периоду господства электронных ламп. Патент на полевой транзистор с изолированным затвором был выдан в 1925 г. (Лилиенфельд). Потребность промышленности в большом количестве миниатюрных маломощных переключателей и переход систем на цифровую технику привели к замене радиоламп транзисторами. Совершенствование транзистора шло в направлении улучшения технологии их изготовления и уменьшения цены за штуку. Растущая сложность схем требовала развития технологии, исключающей внешние соединения между элементами. Интегральные схемы (выполнение целых схем на одном кристалле полупроводника) появились в 1959 г., а с 1962 г. началось их массовое производство.
Появились и новые принципы усиления. С развитием полупроводниковой технологии появилась возможность реализовать идею Лилиенфельда, и в 1962 изготовлен полевой транзистор с изолированным затвором, позволяющий создавать схемы из многих тысяч транзисторов. (Полевой транзистор с управляющим pn-переходом изготовлен в 1958 г.). Эти транзисторы проще в изготовлении, чем биполярные, потребляют меньше энергии, допускают более высокий уровень интеграции и стоят дешевле.
Сегодняшний этап развития электроники характеризуется массовым применением микропроцессоров, способных осуществлять обработку данных в месте их получения. Электроника тесно связана с другими науками. Теоретические знания, полученные в курсе «Общая электротехника и электроника», являются основой изучения курсов «Теория автоматического управления», «Электродвигатели в системах автоматического управления», «Вычислительные машины, системы и сети», «Технические средства автоматизации», «Электрические измерения», «Комплексы технических средств в САУ», а лабораторный практикум дает практические навыки при работе с электронными приборами и устройствами.
Список литературы
1. Тугов Н.М. и др. Полупроводниковые приборы: Учебник для вузов / Н.М. Тугов, Б.А. Глебов, Н.А. Чарыков; Под ред. В.А. Лабунцова. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 576 с.: ил.
2. Электронные промышленные устройства: Учебник для студ. вузов спец. «Пром. электрон» / В.И. Васильев, Ю.М. Гусев, Н.М. Миронов и др. - М.: Высш. шк., 1988. - 303 с.: ил.
3. Промышленная электроника. Учебник для вузов / А.И. Котлярский, С.П. Миклашевский, Л.Г. Наумкина, В.А. Павленко. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Недра, 1990, 284 с.
4. Каяцкас А.А. Основы радиоэлектроники: Учеб. пособие для студ. вузов по спец. «Констр. и производство радиоаппаратуры». - М.: Высш. шк., 1988. - 464 с.: ил.
5. Агаханян Т.М. Интегральные микросхемы: Учеб. пособие для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1983. - 464 с., ил.