3. Порядок выполнения работы.
3.1. Опыт №1. Однополупериодный выпрямитель.
Схема однополупериодного выпрямителя (Рис.8).
Рис. 8
3.1.2. Используя в качестве нагрузки сопротивление R, снимите внешнюю характеристику выпрямителя Ud = f(Id) (смотрите методику снятия внешних характеристик):
- для выпрямителя без фильтра;
3.1.3. Для R=100 Ом зарисуйте осциллограмму выходного напряжения
с учетом масштаба (смотрите методику работы с осциллографом).
3.2. Опыт №2. Двухполупериодный выпрямитель.
3.2.1. Схема двухполупериодного выпрямителя со средней точкой трансформатора (Рис.9).
Рис. 9
3.2.2. Выпрямитель без фильтра. Для R=100 Ом зарисуйте осциллограмму выходного напряжения с учетом масштаба (смотрите методику работы с осциллографом).
3.3. Опыт №3. Двухполупериодный мостовой выпрямитель.
3.3.1. Схема двухполупериодного мостового выпрямителя (Рис.10).
Рис.10
3.3.2. Используя в качестве нагрузки сопротивление R, снимите внешнюю характеристику выпрямителя Ud = f(Id) (смотрите методику снятия внешних характеристик):
- для выпрямителя без фильтра;
3.3.3. Для R=100 Ом зарисуйте осциллограмму выходного напряжения
с учетом масштаба (смотрите методику работы с осциллографом).
Постройте внешние характеристики выпрямительных устройств в единой системе координат и сделайте выводы по работе.
4. Методики проведения опытов.
4.1. Методика снятия внешних характеристик.
При снятии внешних характеристик выпрямительных устройств необходимо изменять сопротивление резистора Rн в цепи нагрузки. Для этого открываем диалоговое окно резистора при помощи правой кнопки мыши. В следующих окнах нажимаем кнопки Component Properties и Value, чем и устанавливаем необходимое сопротивление.
Нажав
в правом верхнем углу клавишу
,
получаем показания приборов и записываем
в соответствующую таблицу.
Таблица 1
-
R (Ом)
100
80
60
40
20
Id (A)
Ud (B)
4.2. Методика работы с осциллографом.
Для получения формы кривых напряжения в любой точке схемы в программе EWB используется осциллограф. Открываем диалоговое окно осциллографа двойным нажатием левой кнопки мыши. При этом появляется уменьшенное изображение панели осциллографа. Осциллограф имеет четыре клеммы: Ground (Земля), Trigger (Синхронизация), Channel A (Канал А), Channel B (Канал B).
Развертка по времени (Time base) задается соответствующими клавишами.
В данном конкретном случае имеем 5,00ms/div, т.е. 5,00миллисекунд на 1деление.
Вертикальная развертка задается отдельно по каждому каналу.
В данном конкретном случае имеем 20V/div, т.е. 20 вольт на 1деление.
На экране осциллографа изображены две кривые отображающие входное и выходное напряжения однополупериодного выпрямителя.
Для того, чтобы производить измерения с помощью осциллографа необходимо нажать кнопку Expand и тогда появится увеличенное изображение панели осциллографа, которое имеет дополнительные элементы для измерения.
На экране осциллографа появляются две вертикальные черты, которые можно передвигать с помощью левой кнопки мыши, тем самым, устанавливая место измерения. В дополнительных окнах появляются координаты отмеченных позиций.
В данном конкретном случае имеем:
T1=12.4765s, VA1=27.2384v, VB1=25.4764v и
T2=12.5116s, VA2=14.4222v, VB2=13.1085v.
Третье окно дает разность показаний
T2-T1=35.1250ms, VA2-VA1=-12.8163v, VB2-VB1=-12.3679v.
Канал А, Y position = -1.00.
Канал В, Y position = 1.00.
Контрольные вопросы
Какие полупроводниковые элементы применяются в качестве неуправляемых и управляемых вентилей?
Объяснить принцип работы исследуемых выпрямителей.
Какое влияние оказывает характер нагрузки на работу выпрямителя?
Назовите области применения исследуемых выпрямителей.
Что определяет внешняя характеристика выпрямителя?
Напишите обобщенное уравнение внешней характеристики выпрямителя.
Какие номера гармоник имеются в первичных токах выпрямителей?
Какие номера гармоник имеются в выпрямленном напряжении выпрямителя?
При каком числе вторичных фаз трансформатора выпрямителя трансформатор используется оптимально?
Дайте определение КПД выпрямителя.
От каких параметров входного тока выпрямителя зависит степень его обратного влияния на питающую сеть?
Каковы различия между входным и выходным сигналами однополупериодного выпрямителя?
Одинаковы ли вычисленное и измеренное мультиметром среднее значение выходного напряжения Ud?
Одинаковы ли частоты входного и выходного сигналов в схемах одно - и двухполупериодного выпрямителей?
Как влияет падение напряжения на диоде на выходное напряжение выпрямителя?
Превышает ли максимальное отрицательное напряжение Umax на диоде значение, предельно допустимое для диода 1N4001?
Зачем необходимы трансформаторы в схемах выпрямителей?
Каковы различия между сигналом на входе и на выходе при двухполупериодном выпрямлении?
Чем отличается выходное напряжение в схемах однополупериодного и двухполупериодных выпрямителей?
Сравните максимальное обратное напряжение на диодах в однополупериодном и двухполупериодном выпрямителях.
Одинаковы ли частоты входного и выходного напряжения двухполупериодного выпрямителя? Как они соотносятся с частотами входного и выходного напряжения для однополупериодного выпрямителя?