Внешние характеристики выпрямителей.

$ 9.5. Внешние характеристики выпрямителей.

Внешней характеристикой выпрямителя называют зависимость напряжении на нагрузочном устройстве от тока в нем: Uн=f(Iн)

Наличие такой зависимости обусловлено тем, что в реальном выпрямителе сопротивления диодов и обмоток трансформаторов не равны нулю, а имеют конечные значения. На этих сопротивлениях от выпрямленного тока I_н создается падение напряжения, приводящее к уменьшению напряжения U_н.

В выпрямителе без фильтра напряжение U_н и нагрузочный ток связаны между собой соотношением

                                      U_н=U_н.х.-(R_пр.+R_тр)/I_н.                                    (9.24)

где U_н.х. – напряжение на нагрузочном устройстве при I_н=0.

На рис. 9.16 изображена зависимость U_н=f(I_н) выпрямителя без фильтра (кривая 1). Как видно, кривая 1 нелинейна, что объясняется нелинейным характером вольт-амперной характеристики диода, т.е. зависимостью R_пр от тока.

Кривая 2 на рис. 9.16 соответствует выпрямителю с емкостным фильтром. При I_н=0 кривая берет свое начало из точки на оси ординат, соответствующей напряжению U_2m=Ö2U₂, так как в отсутствие тока I_н конденсатор С_ф заряжается до амплитудного значения напряжения вторичной обмотки u₂. С ростом тока I_н кривая 2 спадает быстрее, чем кривая 1, что объясняется не только увеличением падения напряжения на вторичной обмотке трансформатора и прямом сопротивлении диода, но и уменьшением постоянной времени

разряда t_разр=R_нС_ф, обусловливающим дополнительное снижение среднего значения выпрямленного напряжения U_н. Можно легко показать, что при дальнейшем уменьшении R_н кривая 2 будет асимптотически стремиться к кривой 1 при R_н=0 они придут в одну точку на оси абсцисс.

U_н

U_mx                                  2

       3

U_н.х

                                                    I_н

Рис.9.16. Внешние характеристики выпрямителей

Внешняя характеристика Г-образного RC-фильтра (кривая 3) на рис.9.16 имеет более крутой наклон, чем кривая 2. Это вызвано дополнительным падением напряжения на последовательно включенном резисторе R_ф.