Лабораторная работа №2 / ответы на вопросык лабораторной работе №2

1. Объяснить достоинства и недостатки всех приведенных схем выпрямления.

• Однополупериодная:

Достоинства:

-простота

-пригодность к применению в маломощных системах

Недостатки:

-ток протекает через нагрузку только в 1 полупериоде

-большой коэффициент пульсации

-Малое значение выпрямленного тока и напряжения

-наличие постоянной составляющей тока во вторичной цепи. Вызывается подмагничивание сердечника, что снижает магнитную проницаемость. Возрастает ток холостого хода.

• Двуполупериодная:

Достоинства:

-ток протекает в течение двух полупериодов

-более высокие технико-экономич. Показатели

-более высокая мощность

-более высокий кпд

-более высокие значение выпрямленного тока и напряжения

-низкий коэфицциент пульсаций

Недостатки:

-использование только трансформатора со средней точкой

-большое обратное напряжение на диодах

-большие габариты масса и объяем трансформатора

-нужны 2 диода

• Мостовая схема

Достоинства:

-возможность работы без трансформатора

-рациональное использование диодов

-высокие технико-эк. Параметры

-более высокая мощность

-высокий кпд

-Более высокое значение выпрямленного тока и напряжения

-меньший коэффициент пульсаций

-обратное напряжение в 2 раза меньше чем со средней точкой

Недостатки:

-большое количество длиодов

2. Объяснить работу однополупериодной схемы выпрямления при активной нагрузке.

Во время положительной полуволны плюс напряжения на вторичной обмотке трансформатора приложен к аноду диода, а минус – к катоду. (Знаки + и – указаны в скобках). Диод пропускает ток от плюса вторичной обмотки трансформатора  через диод и  сопротивление нагрузки Rн на минус вторичной обмотки трансформатора. Во время отрицательной полуволны к аноду диода приложен минус, а к катоду – плюс. К диоду в это время прикладывается обратное напряжение, и он закрыт. На графике в этот момент на сопротивлении нагрузки нет падения напряжения.

3. Объяснить работу двухполупериодной схемы выпрямления со средней точкой. Преимущества и недостатки по сравнению с предыдущей.

Схема обеспечивает прохождение тока через нагрузку в течение обоих полупериодов. Во время положительного полупериода работает первая половина вторичной обмотки ( IIа ). Ток идёт от плюса вторичной обмотки трансформатора через диод V1, нагрузку Rн и на среднюю точку вторичной обмотки. В это время к аноду диода V2 приложен минус, а к катоду – плюс, и диод закрыт. Во время отрицательного полупериода картина меняется: будет открыт диод V2, а диод V1 – закрыт ( для этого случая знаки указаны в скобках). В этот полупериод ток протекает за счёт напряжения на обмотке IIб.

4. Объяснить работу мостовой схемы выпрямления. Каковы преимущества и недостатки этой схемы?

Мостовая схема является наиболее распространённой. Она также двухполупериодная. Во время положительного полупериода ток проходит от плюса вторичной обмотки трансформатора через диод V2, сопротивление нагрузки Rн, диод V3 на минус вторичной обмотки. В это время ко второй паре диодов V1, V4 приложено обратное напряжение. Они закрыты. Во время отрицательного полупериода ток протекает от плюса обмотки (знаки в скобках) через диод V4, нагрузку Rн, диод V1 на минус вторичной обмотки.

5. Какова роль емкостного фильтра в схемах выпрямления?

Емкостной фильтр уменьшает коэффициент пльсации.

6. Что называется коэффициентом сглаженности фильтров?

Критерием качества сглаживающих свойств фильтров является коэффициент сглаживания S:

7. Какова роль Г-образного фильтра, каковы условия его применимости?

В данных фильтрах оба звена обеспечивают лучшее сглаживание. Фильтр используется при большой мощности нагрузки.

8. Объяснить работу П-образного фильтра.

Конденсатор (обычно большой емкости), подключенный парал­лельно нагрузке, заряжается при нарастании импуль­сов выпрямленного напряжения и разряжается при их убывании, сглаживая тем самым ого пульсации. Дроссель, наоборот, при нарастании импульсов спрямленного тока в результате действия ЭДС само­индукции задерживает рост тока, а при убывании импульсов задерживает его убывание, сглаживая пульсации тока в цепи нагрузки. С другой стороны, конденсатор и дроссель можно рассматривать как не­кие резервуары энергии. Они запасают ее, когда ток в цепи нагрузки превышает среднее значение, и отдают, когда ток стремится уменьшиться ниже среднего значения. Это и приводит к сглаживанию пульсаций.

9. Объяснить ход внешних характеристик при наличии:

• Чисто активной нагрузки без фильтра.

• При наличии простого фильтра С-типа

• При наличии фильтра L-типа

• При наличии фильтра Г-типа

• При наличии фильтра П-типа

10. Чем определяется значение максимального обратного напряжения в различных схемах выпрямления? Чему оно равно?

Значение максимального обратного напряжения определяется средним напряжением на нагрузке. Для одно- и двуполупериодных схем оно равно Пи*Uнср

Для мостовой схемы: (Пи/2)*Uнср

11. Какие изменения необходимо ввести в схему двухполупериодного выпрямителя со средней точкой, чтобы получить на нагрузке ту же величину выпрямленного напряжения Ud, что и в схеме однополупериодного выпрямителя?

Увеличить сопротивление нагрузки в 2 раза.

12. Как зависит коэффициент сглаживания емкостного фильтра от величины сопротивления нагрузки Rн, при неизменной величине емкости конденсации фильтра Сф?

Чем больше сопротивление нагрузки тем меньше коэффициент пульсации.

13. Нарисуйте известные схемы сглаживающих фильтров, назовите их.

фильтр С-типа

L-тип

Г-тип

П-тип