curs 4 circuite de comutare dc redresoare · pdf filecircuite de comutare dc redresoare drc....

Click here to load reader

Post on 09-Sep-2018

221 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • Curs 4

    CIRCUITE DE COMUTARE DC

    REDRESOARE DRC.

    DIODA ZENER. LED I FOTODIODA

  • DE C4

    2

    CUPRINS

    Circuite de comutare DC

    Dipori de extrem temporal

    Dipori de translaie

    Dublor de tensiune

    Redresoare DRC

    Dioda Zener

    Relaia curent-tensiune

    Aplicaii cu DZ

    LED i fotodioda

  • DE C4

    3

    Dipori DC. Circuite de comutare DC

    n analiza circuitelor de comutare DC vom folosi pentru D modelul cu cdere de tensiune

    Propriettile de regim static (cum ar fi CSTV) ale diportului DC nu prezint interes n aplicaii.

    Este util s studiem comportarea lor n domeniul timp, n regim variabil.

    Circuite de comutare DC numr?

  • DE C4

    4

    Dipori DC. Circuite de comutare DC

    -10

    -5

    0

    5

    10

    vI

    [V

    ]

    t

    0

    5

    10

    vO

    = v

    C

    [V

    ]

    t

    -15

    -10

    -5

    0

    vD

    [V

    ]

    t

    9.3

    4.3

    -9.3

    0.7

    -19.3

    vD (t) = vI (t) vO(t)

    Dipori DC de extrem temporal

    - detector de vrf pozitiv

    Cum arat vO(t) i vD(t) dac vI(t) este o tensiune

    sinusoidal cu 5V amplitudine i component

    continu de:

    a) +2V

    b) -7V?

    P1. Se determin ntotdeauna vC(t)

    P2. Se determin restul tensiunilor din circuit utiliznd TKV

  • -5

    0

    5

    vI

    [V

    ]

    t

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    t

    vC

    [V

    ]

    0

    5

    10

    t

    vO

    = -

    vD

    [

    V] 9.3

    4.3

    DE C4

    5

    Dipori DC. Circuite de comutare DC

    Dipori DC de translaie

    - spre valori pozitive

    vO(t) =vI(t)+vC(t)

    P1. Se determin ntotdeauna vC(t)

    P2. Se determin restul tensiunilor din circuit utiliznd TKV

    vO(t) = -vD(t)

    vC(t) > 0

    regim tranzitoriu

    regim permanent

  • DE C4

    6

    Dipori DC. Circuite de comutare DC

    Dublor de tensiune

    Circuitul 1

    tensiune c.a. la intrare

    tensiune continu la ieire

    tensiunea de ieire este aprox. dublul amplitudinii tensiunii de intrare

  • DE C4

    7

    Dipori DC. Circuite de comutare DC

    Dublor de tensiune

    Circuitul 2

    Translaie spre

    valori pozitiveMaxim temporal

    Dac se neglijeaz cderea de tensiune pe diod

    Regim permanent

    V4.12 IO Vv

    IO Vv2

  • DE C4

    8

    Dipori DC. Circuite de comutare DC

    Dublor de tensiuneV01

    V-

    V02

    D1D1N4448

    Vi

    PER = 1ms

    V1 = +5VV2 = -5V

    D2

    D1N4448

    V+

    C222n

    0

    V V

    C1

    22n

    V

  • DE C4

    9

    Dipori DC. Circuite de comutare DC

    Triplor de tensiune FACULTATIV

  • DE C4

    10

    Redresoare DRC Redresoare cu filtru capacitiv

    -10

    0

    10

    t

    -10

    0

    10

    t

    -10

    0

    10

    t

    T

    td tc

    vO

    vI

    fr C n circuit

    vO

    cu C n circuit

    OV

    OV

    Redresor monoalternan cu filtru capacitiv

    vI este tensiunea din secundarul unui transformator

    se dorete obinerea unei tensiuni constante

    Care este riplul (variaia, ondulaia) tensiunii de ieire vO ?

  • DE C4

    11

    Redresoare DRC Redresoare cu filtru capacitiv

    ntre dou vrfuri succesive de tensiune, D (b) i C se descarc

    prin R cu constanta de timp = RC

    RC

    t

    RC

    t

    c eVVetv

    )0()1()(

    Dac >>T => descrcare mic a C pe durata td.

    Se aproximeaz:

    - variaie liniar a tensiunii de ieire (pe C)

    - perioada semnalului egal cu timpul de descrcare al C

    - curent de descrcare constant

    tIvC

    TtTtt cd

    R

    VI O

    RC

    V

    fRC

    TVI

    C

    Tv OOO

    1

  • DE C4Redresoare DRC Redresoare cu filtru capacitiv

    Exemplu

    VVI 10

    f=50Hz

    100LR

    V 5.1 Ov

    C=?

    Alegem un condensator electrolitic C=1500F/25V

    Ce valoarea are ondulaia rezultat?

    Cum se modific C dac se dorete reducerea la jumtate a ondulaiei?

    Repetai rezolvarea pentru redresare bialternan.

    V5.1

    CRf

    Vv IO

    F1333100505.1

    10

    5.1

    Rf

    VC I

    F1333C

    10VV7.0 IO VV

    12

  • DE C4Redresoare DRC Aplicaii

    Demodulator pentru modularea n amplitudine

    (Detector de anvelop)

    13

  • DE C4Redresoare DRC Aplicaii

    Ca i aplicaie considerm un semnal dreptunghiular care a fost transmis pe o linie cu cuplare

    capacitiv. Datorit cuplrii capacitive semnalul i-a pierdut componenta continu iniial. Dup

    trecerea prin circuitul de translaie spre valori pozitive nivelul de curent continuu al semnalului

    este restabilit.

    Restabilirea componentei continue

    FACULTATIV

    14

  • DE C4Redresoare DRC Problem

    Se consider vI(t)=5.7sin23t [V][KHz], pentru D- modelul cu cdere de tensiune n conducie

    de 0.7V i C=330nF.

    a) Desenai vD(t), vO(t) i precizai care este aplicaia circuitului.

    b) Se conecteaz o rezisten R la ieirea circuitului. Dimensionai R astfel nct valoarea

    maxim a riplului tensiunii de ieire s fie vO=0.5V. Desenai vO(t).

    c) Cum trebuie modificat/completat circuitul iniial pentru a se realiza aplicaia de dublor de

    tensiune? Desenai forma de und a tensiunii de ieire.

    15

  • DE C4Dioda Zener relaia curent-tensiune

    Factor relativ de stabilizare al DZ

    Z

    Z

    Z

    Z

    Z

    I

    i

    V

    v

    F

    Z

    zZ

    r

    rF

    16

  • DE C4Dioda Zener relaia curent-tensiune

    17

    Pentru trei diode de 0.4 W la acelai curent nominal IZ = 5 mA:

    1) DZ 3V6 VZ = 3.6V; rzmax = 95; rZ = 0,72 K

    2) DZ 5V1 VZ = 5.1V; rzmax = 60; rZ = 1,02 K

    3) DZ 10 VZ = 10V; rzmax = 15; rZ = 2 K

    132.0720

    951 ZF 059,0

    1020

    602 ZF 0075,0

    2000

    153 ZF

    Z

    zZ

    r

    rF

    Exemplu

  • DE C4

    18

    Domeniul de stabilitate al DZ

    Dioda Zener relaia curent-tensiune

    Z

    dZ

    V

    PI maxmax

    ZZ IV @

  • DE C4

    19

    Dioda Zener relaia curent-tensiune

    Domeniul de stabilitate al DZ

  • DE C4

    20

    Dioda Zener relaia curent-tensiune

    Dependena de temperatur

    Diodele Zener au un coeficient de temperatur CT care depinde att de tensiune ct i de curentul la

    care lucreaz.

    Diodele cu efect Zener (VZ =25V) au un coeficient de temperatur negativ (la creterea

    temperaturii scade VZ).

    Diodele cu multiplicare n avalan (VZ > 5V) au coeficient de temperatur pozitiv.

    n particular, DZ cu VZ = 5.1V au CT~0mV/C la curent mic.

    Pe de alt parte DZ de 6.8V, au CT ~ 2mV/C.

    Echivalentul unei diode Zener de 7.5V cu coeficientul de

    temperatur foarte sczut.

  • DE C4

    21

    Dioda Zener aplicaii

    Stabilizator parametric de tensiune

    OZnom

    ZI

    II

    VVR

    OZI

    z IR

    VVi

    Exerciiu

    ?

    mA70,V5.7V,12

    R

    IVv OOI

  • DE C4

    22

    Dioda Zener aplicaii

    Referin de tensiune

    Io

  • DE C4

    23

    Dioda Zener aplicaii

    Limitatoare duble de tensiune

    circuite de protectie

    ZOZI VvcDZ,Vv ,tensiunii)are(stabilizainversapolarizarederegiuneain)(

    IOZI vvbDZVv ,,7.0

    V7.0directa,polarizarederegiuneain)(,V7.0 OI vcDZv

  • DE C4

    24

    Dioda Zener aplicaii

    Ajustarea nivelului de cc al unui semnal variabil

  • DE C4

    25

    LED i fotodiod

    jonciune pn

    emite lumin la polarizare direct

    principial se comport ca o diod obinuit

    1.5V - 2.5V - cderea de tensiune n conducie

    conducie LED-ul emite radiatii luminoase: rou, galben, verde, albastru, alb

    (infrarou telecomand)

    tipic 5mA - 20mA prin LED

    A

    K

    vD

    iD

    LED Light Emitting Diode (diod emitoare de lumin)

  • DE C4

    26

    LED i fotodiod

    LED Light Emitting Diode (diod emitoare de lumin)

    Extras din foaia de catalog

  • DE C4

    27

    LED i fotodiod

    LED Problem

    La intrarea unui circuit tensiunea poate lua trei valori, +5V, 0V, respectiv -5V.

    Cum se poate semnaliza care este valoarea tensiunii de intrare utiliznd 2 LED-uri?

    Curentul prin fiecare LED in conducie va fi de 10mA.

    Exemplu de rezolvare

    0V - nici un led aprins

    +5V - LED verde aprins

    -5V - LED rosu aprins

  • DE C4

    28

    LED i fotodiod

    LED

    Band de LED-uri de o singur culoare

    180 180390

    Band de LED-uri RGB

  • DE C4

    29

    LED i fotodiod

    Fotodiod

    - dispozitiv optoelectronic format dintr-o jonciune pn fotosensibil

    - polarizare invers

    - convertete lumina n semnal electric

  • DE C4

    30

    LED i fotodiod

    Fotodiod

    Extras din foaia de catalog

  • DE C4

    31

    Activitate curs - P2

    Se consider vI(t)=3.7sin23t [V][KHz], pentru D- modelul cu cdere de tensiune n conducie

    de 0.7V i C=330nF.

    a) Desenai vC(t), vO(t) i precizai care este aplicaia circuitului.

    b) Cum trebuie modificat/completat circuitul iniial pentru a se realiza aplicaia de circuit de

    maxim temporal? Desenai forma de und a tensiunii de ieire pentru noul circuit.

  • DE C4

    32

    Activitate curs - P3

View more