Prostownik półfalowy - czy podręcznik jest niewłaściwy?

22

Zauważyłem, że we wszystkich zasobach na diodach i prostownikach pokazują one napięcie wyjściowe jako dodatnią połowę fali sygnału wejściowego. Wydaje się to jednak błędne.

Rozumiem, że na diodzie występuje spadek napięcia, a jeśli całkowite napięcie jest poniżej tego poziomu, dioda jest zamknięta. Dlatego wydawałoby się logiczne, gdyby dioda nie otworzyła się od razu, ale tylko wtedy, gdy fala wejściowa osiągnie to napięcie.

Oto moja ilustracja - po pierwsze, wejście. Po drugie, mój pomysł na wynik. Po trzecie - wyjście, jak pokazano w podręcznikach.

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Jeśli się mylę, to jak to możliwe, że nie ma „płaskiego obszaru” w sygnale wyjściowym, gdy wejście znajduje się poniżej poziomu otwarcia diody?

MightyPork
źródło
9
większość podręczników zakłada do wstępnej analizy idealne komponenty (kondensatory bez pasożytów, dioda o idealnych charakterystykach, idealny opamp). Jeśli analiza miała przeforsować rzeczywiste wyniki, jakie cechy wybierają? schottky? Dioda Si? Dioda Power Si ... wszystkie mają inny spadek FWD, ALE ideał ma zerowy spadek
FWD
5
120 V - 0,7 V = 120 V
Greg d'Eon
6
świetne pytanie. To pokazuje, że nie tylko uczysz się tego, co czytasz, ale także o tym myślisz. Będziesz dobrym inżynierem :)
Fuzz
1
@Kynit to nadużycie znaczących liczb?
Cole Johnson

Odpowiedzi:

23

Tak, masz rację, spójrz na tę symulację prostego prostownika pełnofalowego (kliknij, aby powiększyć):

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Podręczniki lubią upraszczać rzeczy, zanim przejdą dogłębnie (jeśli w ogóle). Ile książek widziałeś w ogóle, mówiąc o upuszczeniu diody?

Jest to aplikacja drabiny Wittgensteins .

Zauważ, że przy wyższych częstotliwościach takie rzeczy, jak czas odzyskiwania diod, również zaczną odgrywać ważną rolę, ale mówi o tym nawet mniej podręczników. Obie rzeczy nie są od razu ważne, aby zrozumieć koncepcję, której należy się w tym momencie nauczyć.

Plazma
źródło
6
I wyłącznie jako spór melioracyjny, podręczniki nigdy nie określają ilościowo przyłożonego napięcia. Oczywiście im wyższe napięcie prądu przemiennego, tym mniej zauważalna będzie rozbieżność. A ponieważ napięcie może być dowolnie wysokie, rysunek koncepcyjny może być dowolnie dokładny. Quibble, quibble, quibble.
WhatRoughBeast,
2
@WhatRoughBeast Najbardziej kłamliwa poprawa drobnych materiałów zasługuje na moją wzmiankę - +1.
Russell McMahon,
10

Tak, masz całkowitą rację. Dioda w praktycznym przypadku należy uruchomić przełącznik NA dopiero wtedy, gdy napięcie wejściowe ma już powyżej pewnego poziomu napięcia ( 0,7 V przez diodę Si i 0,3 V przez Ge ).

Ale w większości podręczników rzeczy są podane w dość prosty sposób, aby upewnić się, że czytelnik jest w stanie zrozumieć tę koncepcję, a znajdziesz gdzieś w tekście, że uważali za idealne diody, tj. Zakładają napięcie wymagane do przełącznik ON diody jest prawie zerowy woltów.

Abhishek Tyagi
źródło
Byłem z tobą do ostatniego zdania. Tak, powinni gdzieś sprecyzować, jakie przyjmują założenia. Jednak widziałem wiele podręczników w moim życiu i jeszcze nie widziałem nawet jednego z nich, który faktycznie to zrobił, w tej lub innej dziedzinie.
Matthew Najmon,
1
@Mathew Najmon, możesz mieć rację. Ale przeczytałem jedną lub dwie książki na ten temat i pamiętam to, choć niejasno, że gdzieś w tym temacie napisali, że analiza prostownika przeprowadzonego poniżej jest idealna dla diody. W jednej książce oba przypadki brane były pod uwagę, ta z diodami idealnymi i ta z diodami idealnymi.
Abhishek Tyagi,
1
Może się to różnić w zależności od kraju, na różnych poziomach studiów lub w zależności od innej zmiennej. Możliwe też, że właśnie otrzymałem wszystkie źle napisane książki. Książki, które widziałem, nie są reprezentatywną próbką wszystkich podręczników, jakie kiedykolwiek napisałem, żebym mógł powiedzieć, że poprawne wykonanie nigdy nie może się zdarzyć, a nawet że jest to wyjątkowo rzadkie. Jest to jednak wystarczająco duża próbka, abym był dość pewny, mówiąc, że zrobienie tego dobrze nie powinno być uważane za uniwersalne lub prawie uniwersalne.
Matthew Najmon