Мета роботи. Мета роботи – вивчення принципу дії та експериментальне дослідження одно- та двопівперіодних випрямлячів однофазного синусоїдного струму та згладжувальних

Мета роботи – вивчення принципу дії та експериментальне дослідження одно- та двопівперіодних випрямлячів однофазного синусоїдного струму та згладжувальних фільтрів.

8.2. Об’єкт досліджень

Рисунок 8.1

8.2.1. На рис. 8.1 наведено схему досліджень однопівперіодного випрямляча, що включає в себе випрямний діод VD1 та резистор навантаження R1. Схему підключено до клем джерела синусоїдного струму “~8V”блока живлення стенда (БЖ).

Рисунок 8.2

8.2.2. Триточкова схема для проведення експериментальних досліджень однофазного двопівперіодного випрямляча зображена на рис. 8.2. Схема зібрана на базі трансформатора Т і включає в себе випрямні діоди VD1 і VD2 та резистор R2. Синусоїдна напруга на схему подається від клем “U_m” та “^” генератора сигналів ГС.

8.2.3. Схема для проведення експериментальних досліджень однофазного мостового двопівперіодного випрямляча зображена на рис. 8.3.

Випрямний блок VA містить в собі мостову схему з чотирьох діодів і має чотири клеми: вхідні, які підключаються до блоку живлення (БЖ) з синусоїдною напругою ~8V, та вихідні (+ і -). Дросель L та конденсатор C

Рисунок 8.3

створюють згладжувальний LC фільтр, а резистори R3 та R4 – активне навантаження випрямляча. Як дросель використовують одну з обмоток трансформатора Т.

8.2.4. Постійні струм та напруга вимірюються міліамперметрами PA1, PA2 та вольтметрами PV1, PV2. За допомогою осцилографа N у всіх схемах контролюється форма напруги до випрямляча (гнізда XS1, XS2) та після нього (гнізда XS3, XS4).

Параметри елементів, що включені в схеми, наведені у табл.8.1 і табл.8.2.

Таблиця 8.1

Діоди VD1, VD2	Випрямний блок VA	Резистор постійний	Резистор змінний	Конденсатор
КД209А	КЦ405Б	R1	R2	R3	R4	C
Iпр.середній= =0,1 А	Iпр.середній= =0,1 А				470 Ом	10 і 50 мкФ

Таблиця 8.2

Осцилограф	Міліампер-метр	Вольтметр	Ключ	Трансформатор	Дросель
N	PA1	PA2	PV1	PV2	Q	T	L
С1-67		5 мА	15 В	5 В	МТ1	-	Т, клеми 3,5

8.3. Експериментальне дослідження випрямлячів

8.3.1. Змонтувати схему згідно з рис. 8.1 з елементів, параметри яких наведені у табл.8.1 та табл.8.2 для дослідження однофазного однопівперіодного випрямляча.

Увімкнути тумблер “мережа-ввімк.” на БЖ. Заміряти струм і напругу та знімати осцилограми напруг на вході та на виході випрямляча. Вимкнути тумблер “мережа-ввімк.”.

8.3.2. Змонтувати схему згідно з рис. 8.2 з елементів, параметри яких наведені у табл.8.1 та 8.2 для дослідження триточкового випрямляча. Ручку вибору форми сигналу поставити в положення “~ – синусоїдний”. Увімкнути тумблер “ГС-ввімк.” та за допомогою ручок “U_m/V” виставити максимальну напругу сигналу. Замірити струм і напругу та замалювати осцилограми напруг на вході та виході випрямляча. Підключити почергово конденсатори 10 і 50 мкФ паралельно резистору навантаження та знов зняти осцилограми напруг на резисторі навантаження. Вимкнути тумблер “ГС-ввімк.”.

8.3.3. Змонтувати схему згідно з рис. 8.3 для дослідження двопівперіодного випрямляча мостового типу з елементів, параметри яких наведено у табл.8.1 та 8.2.

Увімкнути тумблер “мережа-ввімк.” на БЖ та замалювати осцилограми напруг на виході випрямляча при наявності LC-фільтра.

Зняти зовнішню характеристику U₀(I₀) випрямляча з фільтром. Для цього треба починати з холостого ходу, тобто вимкнути вимикач Q і замірити напругу U₀. Потім ввімкнути його і змінювати опір резистора R4 від максимуму до мінімуму. Заміряні значення напруги U₀ та струму I₀ занести у табл.8.3.

Вимкнути тумблер “мережа-ввімк.”.

Таблиця 8.3

Виключити LC–фільтр зі схеми рис. 8.3 (частина її між штирями XP3, XP4 і гніздами XS5, XS6) та вставити штирі XP5, XP6 у гнізда XS7, XS8. Увімкнути тумблер “мережа-ввімк.” та повторити досліди, тобто змалювати осцилограми напруг на виході випрямляча та зняти його зовнішню характеристику. Заміряні значення напруги U₀ та струму I₀ занести у табл.8.4.

Вимкнути тумблер.

Таблиця 8.4

8.4. Обробка та аналіз результатів

1. Побудувати в одній координатній сітці зовнішні характеристики U₀(I₀) двопівперіодного випрямляча як з фільтром, так і без нього, використовуючи дані табл.8.3 і 8.4, та проаналізувати їхні розбіжності.

2. Зобразити та порівняти осцилограми напруг одно- та двопівперіодного випрямлячів та пояснити причини різниці.

3. Зобразити та порівняти осцилограми напруги двопівперіодного випрямляча без фільтра і з фільтром, пояснити причини різниці.

К о н т р о л ь н і з а п и т а н н я

1. Зобразити схеми та пояснити принцип дії досліджених випрямлячів.

2. Зобразити часові функції напруги на вході та навантаженні випрямляча, а також на якомусь діоді.

3. Указати головні електричні параметри схем випрямлячів однофазного струму. Порівняти різні схеми за цими параметрами.

4. За якими параметрами добирають діоди для різних схем випрямлячів?

5. Яке призначення фільтрів? Які схеми фільтрів використовуються?

6. Пояснити, чому конденсатор вмикається паралельно навантаженню, а дросель – послідовно, і чому вони зменшують пульсації напруги на навантаженні?

7. Що таке коефіцієнт пульсацій напруги чи струму?

Л а б о р а т о р н а р о б о т а 9

ДОСЛІДЖЕННЯ ПІДСИЛЮВАЧА НИЗЬКОЇ ЧАСТОТИ