Краткие теоретические сведения. Выпрямитель предназначен для преобразования переменного напряжения сети (220 В

Выпрямитель предназначен для преобразования переменного напряжения сети (220 В, 50 Гц) в постоянное. Функцию преобразования уровней напряжения и тока выполняют силовые трансформаторы. Напряжения на обмотках трансформатора принято давать в эффективных (действующих) значениях. Для выпрямления переменного тока используются полупроводниковые диоды. Схема простейшего однополупериодного выпрямителя и временные диаграммы на его входе и выходе представлены на рис. 1. Выпрямленное напряжение  содержит постоянную составляющую (), первую ( ) и высшие гармоники. Известно, что среднее значение первой гармоники за полупериод равно

 

                                                   (1)

 

Рис.1. Однополупериодный выпрямитель.

 

Коэффициент пульсации, представляющий собой отношение амплитуды первой, гармоники к постоянной составляющей. Для рассматриваемого выпрямителя с учетом (1) он равен

                                                    (2)

Для уменьшения коэффициента пульсаций параллельно с нагрузкой в цепь выпрямителя включается конденсатор. Форма напряжения на нагрузке с параллельно подключенным конденсатором показана пунктиром.

 

Задание на подготовку к работе

 

1. Изучить характеристики и параметры выпрямителей.

2. Изучить сущность проводимых в данной работе исследований, нарисовать необходимые схемы.

 

Контрольные вопросы

 

1. Назовите, для чего предназначены выпрямители.

2. Какова функция силовых трансформаторов?

3. Напишите выражение для коэффициента пульсации.

4. Изобразите схему однополупериодного выпрямителя.

 

Порядок выполнения работы

Исследование однополупериодного выпрямителя

 

Собрать схему рис. 1. Для этого использовать:

- идеальные модели трансформатора и диода;

- источник переменного напряжения 120V/60 Гц; С=10 ; - 100  . Источник и нагрузку заземлить.

На вход А осциллографа подать напряжение с анода диода, а на вход В - напряжение, снимаемое с . Осциллограф заземлить.

К выходу схемы () подключить мультиметр. Мультиметр заземлить.

Зарисовать осциллограммы (канал А) и  (канал В) с указанием их амплитудных значений.

Сравнить полученные осциллограммы с графиками рис.1.

Измерить и записать постоянную () и переменную () составляющие выходного напряжения.

Рассчитать постоянную составляющую () и коэффициент пульсаций () по формулам

      

Сравнить экспериментальные () и () с теоретическими значениями этих величин = 0,45 = 1,57.

Проверить влияние фильтра на форму выходного напряжения схемы и на величину коэффициента пульсаций. Для этого выполнить аналогичные исследования для следующих значений емкости фильтра:

Зарисовать осциллограммы для каждого значения С_ф.

Содержание отчёта

1. Название и цель лабораторной работы.

2. Наименование каждого пункта работы, схемы, результаты расчётов и измерений.

3. Выводы по результатам исследований.

 

Лабораторная работа № 4

 

Мостовой выпрямитель

 

Цель работы: закрепить теоретические знания о процессах, происходящих в мостовом выпрямителе, изучить схему и принцип его работы, провести экспериментальные исследования характеристик выпрямителя.

Используемое оборудование и средства: персональный компьютер, программа Electronics Workbench.

Методические указания: работа выполняется студентами за два часа аудиторных занятий