KWALIFIKACJA INF1 - CZERWIEC 2016

PYTANIE NR 35.
Na schemacie został przedstawiony zasilacz z prostownikiem
Ilustracja przedstawia schemat blokowy zasilacza z prostownikiem dwupołówkowym ze stabilizacją, co jest tematem pytania
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Prostownik dwupołówkowy rozpoznaje się po tym, że obciążenie jest zasilane w obu półokresach (np. mostek z 4 diod lub układ z 2 diodami i odczepem). Stabilizacja występuje, gdy po filtracji zastosowano element utrzymujący stałe napięcie (np. stabilizator lub dioda Zenera z układem regulacji).

Pełne wyjaśnienie:

W zasilaczach sieciowych po transformatorze (lub innym źródle AC) zwykle występują trzy funkcjonalne bloki: prostownik, filtr oraz (czasem) stabilizacja.

Prostownik dwupołówkowy oznacza, że prąd płynie przez obciążenie w obu półokresach napięcia wejściowego. Na schemacie najczęściej rozpoznasz go jako:

  • mostek prostowniczy (typowo 4 diody ułożone w "mostek"), albo
  • układ 2 diod z transformatorem z odczepem środkowym (również daje prostowanie dwupołówkowe).

Prostownik jednopołówkowy ma zwykle tylko jedną diodę w torze prostowania i wykorzystuje tylko jeden półokres, przez co tętnienia są większe, a energia dostarczana do obciążenia mniejsza.

Stabilizacja napięcia to coś więcej niż sama filtracja. Kondensator za prostownikiem wygładza przebieg (zmniejsza tętnienia), ale napięcie nadal zmienia się wraz z obciążeniem i zmianami napięcia wejściowego. Stabilizację rozpoznaje się po obecności elementu, który utrzymuje wartość napięcia na wyjściu w określonych granicach, np. stabilizatora liniowego (układ scalony), układu z diodą Zenera i elementem regulacyjnym albo innego dedykowanego stabilizatora.

Dlatego odpowiedź "dwupołówkowym ze stabilizacją." pasuje do schematu wtedy, gdy w części prostowniczej widać rozwiązanie dwupołówkowe, a dalej występuje wyraźny blok stabilizujący (nie tylko kondensator). Odpowiedzi z "jednopołówkowym" byłyby prawidłowe tylko przy pojedynczej diodzie w prostowniku, a warianty "bez stabilizacji" dotyczyłyby układu bez elementu stabilizatora (sama filtracja nie jest stabilizacją).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Prostownik dwupołówkowy prostuje oba półokresy napięcia AC, więc obciążenie dostaje energię "częściej" niż w jednopołówkowym. Na schemacie najczęściej widać mostek z 4 diod albo 2 diody z transformatorem z odczepem środkowym.
Prostownik jednopołówkowy wykorzystuje tylko jeden półokres, zwykle ma jedną diodę w torze. Daje większe tętnienia i gorszą sprawność, ale bywa stosowany w prostych układach o małym poborze prądu, gdzie wymagania jakości zasilania są niewielkie.
Nie. Kondensator jest elementem filtracji (wygładzania), czyli zmniejsza tętnienia, ale nie utrzymuje stałego napięcia przy zmianach obciążenia i napięcia wejściowego. Stabilizacja wymaga dodatkowego elementu regulacyjnego, np. stabilizatora scalonego lub układu z diodą Zenera.
Najczęściej są to: stabilizator liniowy w obudowie 3-nóżkowej (np. typ "78xx"), dioda Zenera z tranzystorem/rezystorem ograniczającym lub inny dedykowany regulator. Sama obecność mostka i kondensatora nie jest jeszcze stabilizacją.
W prostowaniu dwupołówkowym obciążenie jest zasilane w obu półokresach, więc przerwy między "doładowaniami" kondensatora filtru są krótsze. To zmniejsza amplitudę tętnień na wyjściu. W jednopołówkowym przerwa jest dłuższa, więc napięcie bardziej opada między kolejnymi impulsami.
Mostek to zwykle cztery diody połączone w charakterystyczny układ, z wyraźnym wyjściem "+" i "−". Układ z odczepem ma dwie diody i transformator z oznaczonym odczepem środkowym uzwojenia wtórnego. Oba rozwiązania są dwupołówkowe.
Stabilizacja jest potrzebna, gdy urządzenie wymaga określonego napięcia (np. elektronika sterująca, moduły transmisyjne, terminale abonenckie) i źle toleruje wahania. Bez stabilizacji mogą pojawiać się restarty, zakłócenia pracy lub błędy transmisji wynikające z wahań napięcia.
Najczęściej myli się filtrację ze stabilizacją (kondensator ≠ stabilizator) oraz nie liczy się poprawnie diod w torze prostowania. Inny błąd to pomijanie odczepu środkowego transformatora i błędne uznanie układu 2-diodowego za jednopołówkowy.
Nie zawsze. Cztery diody są typowe dla mostka, ale prostowanie dwupołówkowe można też uzyskać z dwoma diodami, jeśli transformator ma odczep środkowy. Kluczowe jest to, że obciążenie jest zasilane w obu półokresach, a nie sama liczba diod.
Najpierw zidentyfikuj część prostowniczą: policz diody i sprawdź, czy to mostek albo układ z odczepem. Potem sprawdź, czy za filtrem jest element regulacyjny (stabilizator/Zenera). Na końcu dopasuj odpowiedź łączącą oba rozpoznania: typ prostowania + obecność stabilizacji.
info

Statystycznie 45% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Według specjalistów z branży: "Prostownik dwupołówkowy rozpoznaje się po tym, że obciążenie jest zasilane w obu półokresach (np. mostek z 4 diod lub układ z 2 diodami i odczepem)."

Źródła:

  • Paul Horowitz, Winfield Hill, "The Art of Electronics", 3rd edition, rozdziały dotyczące zasilaczy: prostowniki, filtracja, stabilizacja (sekcje o mostku i regulatorach liniowych).
  • Robert L. Boylestad, Louis Nashelsky, "Electronic Devices and Circuit Theory", rozdziały o diodach i prostownikach (rectifiers) oraz filtrach zasilaczy.
  • Nota aplikacyjna/nota katalogowa stabilizatorów serii 78xx: typowe schematy aplikacyjne (wejście/wyjście, kondensatory, warunki stabilizacji) – dokument producenta dla rodziny 78xx.

Materiały:

  • Podręczniki z podstaw elektroniki: prostowniki, filtry, stabilizatory
  • Ćwiczenia z analizy schematów zasilaczy (mostek Graetza, stabilizator Zenera, stabilizatory scalone)
  • Noty katalogowe stabilizatorów liniowych (np. rodzina 78xx) – rozpoznawanie typowych aplikacji

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego