整流和电源
本帖最后由 能量海 于 2017-8-11 07:11 编辑
第十二章：基础电子学
整流和电源
现在我们有一个如何把交流电压转变成恒定的“直流”电压的问题。矿石收音机晶体通过截去交替无线电信号的一半而工作。如果我们对一个市电变压器的输出这样做——具有一个输出，比如说，12伏交流电，结果不是很理想：
这里，我们有上图所示的情况。输出由每秒50次的孤立脉冲组成。你会发现，有一半时间是没有输出功率的。波形的负的部分是被二极管的高电阻拦截了，而波形的正的部分被“正向偏压”二极管的低电阻允许通。应当记住的是，传导时二极管下降0.7伏，因此半波整流变压器的输出将比变压器的实际输出电压低0.7伏。
如果用四个二极管而不是一个，它们可以按下图所示配置。这种配置的二极管被称为“桥”。这里波形的正的部分流过靠上的蓝色二极管、负载“L”并继续通过靠下的蓝色二极管。负的部分流经左边的红色二极管、 负载、然后是右边的红色二极管。这就以一倍的可用功率给出了一个好得多输出波形。因为在供应链中有两个硅二极管，输出电压将比变压器输出电压低1.4伏。
因为有一个电压下降到零伏每秒100次，即使是全波整流器的输出仍是不尽人意的。只有少数设备用这样的电源可以良好运行，汽车用的白炽灯泡可以用此输出，但另一方面，它可以使用原始的交流电源而无需任何整流。当电压下降到零的那个时刻，我们需要通过用一个储存装置给源电流来提高输出。我们需要的装置是曾经被称为“冷凝器”的电容器。使用电容器的供电整流器的电路如下所示：
这产生一个好得多的结果，因为电容器存储一些峰值能量，并当电压下降时把它放出来。如果装置的负载轻，没有太多的电流取自于它，从目前所采取的单元上的负载很轻，输出电压是相当不错的。然而，如果耗用电流增加，输出电压被拉低每秒100次。这个电压的变化被称为“纹波”，而如果装置正供给一个音频系统或一台收音机，纹波很可能会听成一个恼人的嗡嗡声。电容器对于任何给定的电流消耗越大，纹波越小。
为了改善这种情况，通常是插入一个电子控制电路以抗衡纹波：
这个电路用了一个新元件——称为“齐纳”二极管（稳压二极管）的二极管新品种。当其电流阻塞方向击穿时，这个装置在它两端具有一个几乎恒定的电压降。在这种状态中，这种二极管被设计运行以提供参考电压。电路只从齐纳二极管的顶部用微小电流驱动达林顿对的射极跟随器晶体管用于提供输出电流。
用这个电路，当输出电流增加，晶体管对的电阻自动降低，以提供更多的电流而无需改变输出电压。包括1K的电阻以给晶体管一个闭路——如果没有外部设备跨接输出端。选择齐纳二极管使得比所需输出电压多1.4伏，同时两个晶体管导通时下降1.4伏。
你应该注意到，输出晶体管在满的源电流下正在下降到6伏。瓦特=伏特×安培，所以，晶体管消耗的功率可能会相当高。很可能有必要把晶体管安装在称为“散热片”的铝板上以防止其过热。某些功率晶体管，如2N3055，没有隔离晶体管的有效部件这种情况。良好的习惯做法是在晶体管和散热片之间用一个云母垫片，因为它导热，而又不会造成金属散热片的电连接。
电容器，作为一个电的储存件，可以作为定时器电路的一部分使用。如果经过一个电阻，流入的电流就受到限制。在一个空电容器上开始的电流以及电容器两端电压达到某个所选电平之间的时间长度，将成为高品质电容器的常量。
随着电压增加逐渐减少，它变得更加难以准确地测量差异，所以，如果电容器是用于产生一个时间间隔，通常是用图形区域的早期部分，其线条是相当笔直并快速攀升的。
第十二章：基础电子学
整流和电源
现在我们有一个如何把交流电压转变成恒定的“直流”电压的问题。矿石收音机晶体通过截去交替无线电信号的一半而工作。如果我们对一个市电变压器的输出这样做——具有一个输出，比如说，12伏交流电，结果不是很理想：
这里，我们有上图所示的情况。输出由每秒50次的孤立脉冲组成。你会发现，有一半时间是没有输出功率的。波形的负的部分是被二极管的高电阻拦截了，而波形的正的部分被“正向偏压”二极管的低电阻允许通。应当记住的是，传导时二极管下降0.7伏，因此半波整流变压器的输出将比变压器的实际输出电压低0.7伏。
如果用四个二极管而不是一个，它们可以按下图所示配置。这种配置的二极管被称为“桥”。这里波形的正的部分流过靠上的蓝色二极管、负载“L”并继续通过靠下的蓝色二极管。负的部分流经左边的红色二极管、 负载、然后是右边的红色二极管。这就以一倍的可用功率给出了一个好得多输出波形。因为在供应链中有两个硅二极管，输出电压将比变压器输出电压低1.4伏。
因为有一个电压下降到零伏每秒100次，即使是全波整流器的输出仍是不尽人意的。只有少数设备用这样的电源可以良好运行，汽车用的白炽灯泡可以用此输出，但另一方面，它可以使用原始的交流电源而无需任何整流。当电压下降到零的那个时刻，我们需要通过用一个储存装置给源电流来提高输出。我们需要的装置是曾经被称为“冷凝器”的电容器。使用电容器的供电整流器的电路如下所示：
为了改善这种情况，通常是插入一个电子控制电路以抗衡纹波：
这个电路用了一个新元件——称为“齐纳”二极管（稳压二极管）的二极管新品种。当其电流阻塞方向击穿时，这个装置在它两端具有一个几乎恒定的电压降。在这种状态中，这种二极管被设计运行以提供参考电压。电路只从齐纳二极管的顶部用微小电流驱动达林顿对的射极跟随器晶体管用于提供输出电流。
用这个电路，当输出电流增加，晶体管对的电阻自动降低，以提供更多的电流而无需改变输出电压。包括1K的电阻以给晶体管一个闭路——如果没有外部设备跨接输出端。选择齐纳二极管使得比所需输出电压多1.4伏，同时两个晶体管导通时下降1.4伏。
你应该注意到，输出晶体管在满的源电流下正在下降到6伏。瓦特=伏特×安培，所以，晶体管消耗的功率可能会相当高。很可能有必要把晶体管安装在称为“散热片”的铝板上以防止其过热。某些功率晶体管，如2N3055，没有隔离晶体管的有效部件这种情况。良好的习惯做法是在晶体管和散热片之间用一个云母垫片，因为它导热，而又不会造成金属散热片的电连接。
电容器，作为一个电的储存件，可以作为定时器电路的一部分使用。如果经过一个电阻，流入的电流就受到限制。在一个空电容器上开始的电流以及电容器两端电压达到某个所选电平之间的时间长度，将成为高品质电容器的常量。
随着电压增加逐渐减少，它变得更加难以准确地测量差异，所以，如果电容器是用于产生一个时间间隔，通常是用图形区域的早期部分，其线条是相当笔直并快速攀升的。
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