SKO z IO - Rutar

6 Rutar Jaromír, Síťový zdrojV usměrňovačích je kladné výstupní napětí na KATODĚ.Podrobný výpočet usměrňovače je složitý, a dá se nalézt v literatuře.Pro potřeby nejjednoduššího návrhu musíme zjistit v podstatě dvě veličiny:Závěrné napětí diody a maximální propustný proud.Závěrné napětíurčíme z napětí střídavého. Velikost střídavého napětí je udávána jako efektivní – diodu však v závěrnémsměru zatíží hodnota špičková. Nezapomeňme i na kolísání napájecího napětí v síti (±10%).Pokud je za diodoukapacitní filtr, musíme závěrné napětí zdvojnásobit (rozdíl kladného a záporného špičkového napětí –kondenzátor je nabitý). U můstkového usměrňovače jsou vždy dvě diody v sérii – což sníží potřebné závěrnénapětí na polovinu. Pro praktické účely postačí volit závěrné napětí diod v můstkovém usměrňovači větší než1,5 násobek střídavého vstupního napětí.Propustný proudurčíme z maximálního výstupního proudu. Diodu ohřívá efektivní proud. Ten je roven 1,11 násobkuvýstupního pulzujícího proudu. Protože však v můstkovém usměrňovači protéká proud diodou každou pouzepo dobu jedné půlvlny, a v druhé je uzavřena, je možné diody dimenzovat přibližně na hodnotu menší (0,707násobek). Pokud je na výstupu zařazen kapacitní filtr protéká v prvním okamžiku po zapnutí diodami proudmnohonásobně vyšší (nenabitý kondenzátor představuje zkrat). Tento proud může diody poškodit pokudpřesáhne hodnotu neopakovatelného špičkového proudu a u větších filtračních kondenzátorů s ním musímepočítat.Komutační dobaPři přepólování diody nepoklesne proud diodou okamžitě, ale až po určité (velmi) krátké době. To jezpůsobeno omezenou rychlostí šíření nosičů náboje (děr, elektronů) v polovodičovém krystalu. Ty se musí připřepólování přesunout k elektrodám na opačných stranách diody, a teprve po té je obnovena izolační bariéra.Komutační doba je přímo závislá na velikosti diody. Tento jev vytváří krátké a intenzivní proudové pulzy,které mohou být zdrojem vysokofrekvenčního rušení („vrčení“ rozhlasových přijímačů, zesilovačů apod.). Lzeje potlačit pomocí kondenzátorů malých hodnot (pokud možno s malou vlastní indukčností) připojenýchparalelně ke každé diodě.Úbytek napětí v propustném směruTento úbytek je důležitý, zejména při návrhu zdrojů z malým výstupním napětím. Toto napětí působí protivýstupnímu, a musí se od vstupního napětí odečíst. V můstkovém usměrňovači jsou dvě diody v sérii – napětízapočítáme dvakrát. Pro první odhad můžeme napětí pro běžné křemíkové diody stanovit přibližně 1V.Rušení v usměrňovačích a násobičíchObecně v každé diodě dochází při změně polarity k rekombinaci volných nosičů proudu. To znamená, že připřepólování diody nezanikne proud diodou okamžitě, ale až za nějaký velmi krátký čas. Proto po krátkýokamžik po průchodu síťového napětí nulou prochází diodou proud. Okamžik průchodu proudu je velmikrátký, vznikne velmi úzký impulz. Tento impulz je zdrojem rušení, které pokrývá kmitočtové spektrum až dooblasti stovek megahertzů a od usměrňovače se šíří vedení i prostorem. Proto se stává, že neodrušený zdroj, i svelmi dobrou filtrací způsobí rušení rozhlasového přijímače. Výsledkem je slyšitelné rušení přijímanéhosignálu kmitočtem 50 a 100Hz. Pro zamezení tohoto rušení se ke každé diodě připojuje paralelně malýkeramický kondenzátor (řádově jednotky nanofaradů). Tento kondenzátor zachytí komutační špičky diod. Musíbýt dimenzován na 1,5 násobek vstupního střídavého napětí.6 Rutar Jaromír, Síťový zdroj