Исследование сглаживающих фильтров

Цель работы: Исследование свойств сглаживающих фильтров: емкостного, индуктивного и Г-образного.

Перечень минимодулей

Наименование минимодуля	Количество
Выпрямительный мост 1 А	1
Потенциометр 68 Ом	1
Потенциометр 10 Ом	1
Резистор 150 Ом	1
Резистор 330 Ом	1
Резистор 680 Ом	1
Конденсатор 220 мкФ	1
Дроссель 70 мГН	2

Задание и методические указания

1. Предварительное домашнее задание:

а) изучить тему курса «Сглаживающие фильтры» и содержание данной работы, быть готовым ответить на все контрольные вопросы;

б) пользуясь принципиальными схемами, приведенными в руководстве начертить схемы соединений для проведения экспериментов, перечисленных в лабораторной работе;

в) по заданным параметрам схемы расчитать коэффициент пульсаций q для емкостного фильтра q= , где- ώ- угловая частота сети;

m- пульсность (произведение числа фаз на число выпрямляемых полупериодов)

г) по заданным параметрам схемы рассчитать коэффициент сглаживания s и коэффициент пульсаций q на выходе Г-образного фильтра.

s ; q=

При этом должны выполняться условия и .

2. Экспериментальное исследование емкостного фильтра:

а) собрать схему по (Рис 1). Установить заданное значение сопротивления нагрузки . В качестве вольтметра использовать мультиметр PV в режиме измерения постоянного напряжения. Подключить входы осциллографа. Переключатель развертки осциллографа перевести на временную развертку. Установить синхронизацию от сети. На экране осциллографа наблюдать осциллограмму выпрямленного напряжения ;

б) снять осциллограмму выпрямленного напряжения , определить коэффициент пульсаций согласно (Рис 2) «Не забудьте определить масштаб по напряжению»: q= , где - амплитуда первой гармоники пульсаций;

в) сравнить измеренный коэффициент пульсаций с расчитанным.

Рис 2

Рис 1

 

г) дискретно изменяя сопротивление нагрузки (68, 150, 330, 680) снять зависимость коэффициента пульсаций от сопротивления нагрузки .

Рис 4

Рис 3

                                                                                                               

д) включить в цепь питания шунт в соответсвии с (Рис 3). К шунту подключить вход осциллографа, Включить и выключить тумблер питания несколько раз. Заметить бросок тока при включении. Повторить опыт при отключенном конденсаторе.

3. Экспериментальное исследование индуктивного фильтра.

а) собрать схему по (Рис 4). Включить один или два дросселя последовательно. Установить заданное значение сопротивления нагрузки . На экране осциллографа наблюдать осциллограммы напряжений на входе и выходе фильтра;

б) снять осциллограммы напряжений на входе и выходе фильтра, определить коэффициенты пульсаций q1 и q (согласно Рис. 2) и коэффициент сглаживания s: ;

 

в) сравнить измеренные коэффициенты пульсаций и сглаживания с рассчитанными;

г) изменяя сопротивление нагрузки (68, 150, 330, 660), снять зависимость коэффициента пульсаций от сопротивления нагрузки .

4. Экспериментальное исследование Г- образного фильтра:

а) собрать схему по (Рис 5). Включить один или два дросселя последовательно. Установить заданное значение сопротивления нагрузки . В качестве вольтметра использовать мультиметр РV. Подключить входы осциллографа;

б) снять осциллограммы напряжений на входе и выходе фильтра, определить коэффициенты пульсаций (согласно Рис 5) и коэффициент сглаживания;

в) сравнить измеренные коэффициенты пульсаций и сглаживания с рассчитанными.

г) дискретно изменяя сопротивление нагрузки (68, 150, 330, 660), снять зависимость коэффициента пульсаций от сопротивления нагрузки .

Содержание отчета:

Отчет по работе должен содержать:

а) наименование и цель работы;

б) схемы соединений для выполненных экспериментов;

в) результаты экспериментальных исследований и проведенных по ним расчетов, помещенные в соответсвующие таблицы; сравнить результаты опытов;

г) обработанные осциллограммы;

д) выводы по работе.

Контрольные вопросы:

1. Каково назначение фильтров в преобразовательной технике?

2. Принцип действия, преимущества, недостатки и область применения емкостных фильтров.

3. Принцип действия, преимущества, недостатки и область применения индуктивных фильтров

4. Принцип действия, преимущества, недостатки и область применения Г- образных фильтров

5. Как и почему влияет конденсатор фильтра на форму анодного тока?

6. Как и почему влияет дроссель фильтра на форму анодного тока?

                                          

Практическая работа № 7