Dioda w układzie prostownika
Transkrypt
Dioda w układzie prostownika
Paweł Baranowski Elektrotechnika – klasa 2 Lekcja 4 temat: Dioda w układzie prostownika Po co się tego uczymy? Żeby zrozumieć jak działa jeden z najczęściej stosowanych elementów elektronicznych, żeby umieć odnaleźć go na schemacie elektrycznym i w rzeczywistych urządzeniach elektronicznych a w życiu codziennym ,aby samodzielnie ocenić jakość napięcia zasilającego (na przykład ładowarki do telefonu komórkowego) i uniknąć negatywnych skutków użytkowania urządzeń złej jakości. Po to, aby w przyszłości (ale jeszcze nie dziś) zrozumieć zamieszczony obok rysunek: Na jakie pytania powinieneś znać odpowiedź po tej lekcji? Jak włącza się diodę prostowniczą do układu elektrycznego? Czym może się różnić nabyta na bazarze tania ładowarka do telefonu komórkowego od ładowarki fabrycznej? Na jakie pytania poznasz odpowiedź na kolejnych zbudujemy grunt do zrozumienia tych zagadnień ? W jakim obszarze pracuje dioda Zenera i jakie ma parametry? Na czym polegają zalety diody LED i jak dobrać jej układ zasilania. Powtórka tego, co już wiemy lub powinniśmy. Co to jest akceptor i donor? Jak powstaje złącze n-p – dlaczego powstaje w nim warstwa zaporowa? Jak to wyglądało kiedyś – odrobina historii lampy elektronowej. Jak powstaje dioda Schotky’ego? W jakich celach stosujemy diodę w układach elektronicznych? Odrobina historii: 1897 Joseph John Thomson bada oddziaływanie pola elektrycznego i magnetycznego na strumień elektronów. Jego prace doprowadziły do odkrycia elektronu i zostały nagrodzone Nagrodą Nobla z fizyki w 1906. W 1904 John Ambrose Fleming zbudował pierwszą lampę elektronową – diodę. Electonic tubes are active electronic components, historically the first An electronic circuit using the rectifying elements Electonic Röhren sind aktive elektronische Bauteile, die historisch erste Die elektronische Schaltung mit den Gleichrichterelementen diode semiconductor current rectification Power Supply Diode Halbleiter Berichtigung Energieversorgung Co się wydarzyło w 1987 roku? • • • • • • Guglielmo Marconi uzyskał patent na radio oraz na telegraf bez drutu Niemiecki chemik Felix Hoffmann otrzymał w laboratorium kwas acetylosalicylowy, który wszedł do handlu jako lek przeciwbólowy Założono klub piłkarski Juventus F.C. Joseph John Thomson odkrył istnienie elektronów. Rudolf Diesel skonstruował pierwszy w pełni udany silnik wysokoprężny. W Europie Zachodniej opanowano i zastosowano w praktyce proces elektrolizy wodoru z wody, co obniżyło koszty pozyskania tego gazu (np. balony napełniane wodorem). O historii diody półprzewodnikowej i „kryształku” przeczytasz na http://elportal.pl/pdf/k03/05_03.pdf Zadanie przypominalne (na rozgrzewkę). Wskaż, gdzie na charakterystyce diody znajdują się poniższe charakterystyczne punkty/obszary. …… Maksymalne napięcie wsteczne …….Obszar przebicia napięciowego …….Kierunek zaporowy …….Napięcie progowe …….Kierunek przewodzenia Dioda w układzie prostownika. Problem 1. Czym różni się prąd stały od zmiennego i przemiennego – narysuj przykładowe przebiegi, oznacz osie. Problem 2. Jakie znasz źródła prądu stałego? Narysuj Wykres zależności napięcia od czasu oraz schemat zastępczy takiego źrodła, uwzgledniający SEM i rezystancję wewnętrzna. Obciąż to źródło rezystancją zewnętrzną i powiedz jak obliczysz natężenie prądu w takim obwodzie. Z jakich praw elektrotechniki skorzystasz? Wskaż węzeł, oczko, gałąź. Problem 3. Jakie znasz źródła prądu przemiennego? Narysuj wykres zależności napięcia od czasu (oznacz osie!) Dlaczego napięciem przemiennym nie można zasilać baterii w telefonie komórkowym? W jaki sposób można „wyprostować prąd” – objaśnij poniższy historyczny rysunek. Dlaczego prąd wyprostowany jednopołówkowo nie wystarcza do zasilania urządzeń elektronicznych (przypomnij analizę Fouriera). Na czym polega prostowanie dwupołówkowe? Jak jest zbudowany układ Graetza? Jak go poznać w rzeczywistym urządzeniu? Jak wygląda wykres zależności napięcia od czasu dla tych układów? Zadanie domowe - czy potrafisz samodzielnie rozwiązać? Odszukaj na poniższym schemacie diody prostownicze, LEDy i diodę Zenera. W jakim układzie pracują diody prostownicze? Jak wygląda tak wyprostowane napięcie? Czy jest ono dodatkowo filtrowane? Odpowiedź uzasadnij. Jeśli masz problem ze zrozumieniem materiału – wyślij mailem [email protected] informację – czego nie rozumiesz. Postaram się wyjaśnić to na kolejnej lekcji. Pytania mogą dotyczyć tylko szczegółów – nie dopuszczam stwierdzeń typu „WSZYSTKO JEST NIEZROZUMIAŁE”