9609

Вивчення та випробування схеми випрямляча

Лекция

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Вивчення та випробування схеми випрямляча МЕТА-вивчення роботи напівпровідникових випрямлячів. Для випрямлення змінного струму, що змінюється за величиною та напрямом, використовуються різноманітні пристрої. Найпростішою є схема, зроблена на напівпровід...

Украинкский

2013-03-14

128 KB

8 чел.

Вивчення та випробування схеми випрямляча

МЕТА-вивчення роботи напівпровідникових випрямлячів.

Для випрямлення змінного струму,що змінюється за величиною та напрямом,використовуються різноманітні пристрої.Найпростішою є схема,зроблена на напівпровідникових діодах,які мають ряд переваг в порівнянні з іншими схемами , зробленими ,наприклад,на селенових стовпчиках або електоронних лампах,бо мають більший ККД,меньші розміри та більш надійні в експлуатації.

Як відомо,для змінного струму гармонічний закон має вигляд:

I=I0sin t.

Щоб отримати зі змінного струму постійний,необхідно двополярний струм перетворити в однополярний,тобто пропустити лише тільки додатні напівперіоди або лише від’ємні напівперіоди змінної напруги.

(мал. 1)

                U(t)

      a)                                                                                         t  

       б)                                                                                         t        

       в)                                                                                         t    

                                                       Мал.1

Таким чином,змінний струм при проходженні через діод перетворюється в пульсуючий струм.Для отримання постійного струму з пульсуючого використовуються спеціальні пристрої - згладжуючі фільтри.Фільтри для випрямлячів збираються з індуктивності(дроселя),ємності або ємності та опору навантаження.Однонапівперіодне випрямлення (мал.1,б) не знайшло широкого застосування,бо має  невеликий  ККД і великий коефіцієнт пульсації.Тому частіше застосовуються двонапівперіодні схеми випрямлення.Розглянемо роботу схеми (мал.2) на чотирьох діодах при проходженні через них струму за один період.

  Мал.2                               b

                                                                 V1                     V2            

                                                                  

                    ~ 

                                                            V3                         

                                                                                         V4   

                                            a                                                 RH  

На вторинній обладинці трансформатора в точках а та в потенціали будуть протилежні.Нехай в деякий момент часу в точці а виник додатній потенціал.Тоді струм проходить через діод V3,навантаження RH за напрямком стрілочки та через діод V2 до точки в ,потенціал якої відємний.Якщо в точці а відємний потенціал ,то струм проходить від точки в з додатнім потенціалом через діод V1,навантаження RH за напрямком стрілочки та діод V4 до точки а.

На малюнку 1   представлена залежність змінної напруги (струму) (мал.1-а) та випрямленої однонапівперіодної (мал.1-б) та двонапівперіодної (мал.1-в) напруги (струму) від часу.Звичайно,при застосуванні двонапівперіодного випрямляча ККД буде значно вище за рахунок випрямлення імпульсів обох полярностей.

МЕТОДИКА ВИКОНАННЯ РОБОТИ

В даній роботі обидві схеми  випрямлення виконані на одній платі.За допомогою тумблера S1 можна вмикати по черзі одно і двонапівперіодні схеми.Для візуального спостереження процесу випрямлення змінного струмувикористовується осцилограф.

                                                                                                          Мал.3

                                                                                                                                                    S2

                                                                                                                    

                                                                                     S1

                                                                                                                                                            C1

       

                                                                                      S1

1.Зібрати схему випрямляча.Під’єднати вхідну частину схеми до входу осцилографа.На екрані з’явиться зображення сінусоїдального змінного струму.Відрегулювати вхідну напругу Uзмінна за допомогою потенціометра та налагодивши осцилограф так,щоб сінусоїда по висоті займала третину екрану.Намалювати осцилограму в звіт.

2.Вимкнути живлення.Переключити вхід осцилографа до виходу випрямляча.

3.Ввімкнути живлення.Не змінюючи вхідну напругу Uзмінна ,за допомогою тумблера S1(положення 1) ввімкнути схему однонапівперіодного випрямляча. Намалювати осцилограму в звіт.

4.Тумблером S2 підєднати до схеми ємність С1,що видаляє пульсацію напруги. Намалювати осцилограму в звіт.

5. Для спостереження осцилограми двонапівперіодного випрямлення перевести тумблер S1 в положення 2 .Це підключить до схеми чотири діоди,що зібрані за принципом містка.Аналогічно до  попереднього випадку намалювати дві осцилограми – для пульсуючої та виділеної (згладженої) напруги.Всі осцилограми виконувати на міліметрівці згідно з одним масштабом.

6.Для випадку однонапівперіодного випрямляча необхідно визначити коєфіціент випрямлення,який є відношенням випрямленої напруги до змінної:

k=Uвипрямленне /Uзмінне

В електротехніці його називають коєфіціентом передачі.Величина цього коєфіціенту повинна бути перевірена для декількох напруг,тому за допомогою потенціометру змінюють напругу на вході. Коєфіціент випрямлення визначається при відключеному конденсаторі С1.

7.Аналогічно визначити коєфіціент випрямлення для випадку двонапівперіодного випрямляча.

8.Похибку  для цього коефіціента рахувати за середнім значенням.

КОНТРОЛЬНІ  ЗАПИТАННЯ

1.Чому діод добре пропускає струм в одному напрямку і погано в іншому?

2.У скільки разів можна підвищити ККД при переході від одно- до двонапівперіодного випрямляча?

3.Для чого в даній роботі використовується осцилограф?

4.Що таке  коєфіціент випрямлення випрямляча?

5.Яким методом в даній роботі рахується похибка?

6.Як правильно записати результат?

ЛІТЕРАТУРА

Зисман Г.А..Тодес О.М.  Курс общей физики .Т.П.М.”Наука”,1969,с.173-186.

Савельев И.В. Курс общей физики.Т.П.М.”Наука”,1968,с.197-203,221-227.

EMBED PBrush  

EMBED PBrush  

EMBED PBrush  

EMBED PBrush  


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

42504. Исследование зависимости энергетических характеристик аккумулятора от нагрузки 256.5 KB
  Аккумуляторы – химические источники тока, в которых электрическая энергия получается за счёт химических реакций. На практике применяют аккумуляторы кислотные и щелочные. В качестве электролита в щелочных аккумуляторах используется 20 % раствор щёлочи в воде. В зависимости от химического состава электродов щелочные аккумуляторы делятся на железо-никелевые, кадмиево-никелевые, цинково-никелевые и т.д. Наиболее часто применяются железо-никелевые и кадмиево-никелевые.
42505. Определение отношения теплоёмкости при постоянном давлении к теплоёмкости при постоянном объёме для воздуха методом стоячей волны 152.5 KB
  Определение отношения теплоёмкости при постоянном давлении к теплоёмкости при постоянном объёме ДЛЯ воздуха методом стоячей волны Цель работы определить  = Cp CV методом стоячей звуковой волны. Будем описывать распространение волны с помощью фазовой скорости скорости распространения в пространстве поверхностей образованных частицами совершающими колебания в одинаковой фазе. 5 Если изменения плотности и давления малы  0 и...
42506. Налаштування початкової конфігурації комутатора Cisco Catalyst 2960 409 KB
  Налаштування початкової конфігурації комутатора Мета: Налаштування початкової конфігурації комутатора Cisco Ctlyst 2960. Загальні відомості підготовка В даній лабораторній роботі Pcket Trcer описується налаштування клієнтського комутатора Cisco Ctlyst 2960. Буде розглянуте налаштування наступних параметрів комутатора...
42507. Исследование эффекта Зеебека 85 KB
  В двух разнородных металлах при различных температурах спаев возникает термоЭДС которая объясняется зависимостью энергии Ферми от температуры и возникновением градиента концентрации электронов в проводнике при наличии градиента температуры. ТермоЭДС обусловленная зависимостью уровней Ферми от температуры называется контактной: 11. ТермоЭДС обусловленная возникновением градиента концентрации при наличии градиента температуры в проводнике называют диффузионной диф. Суммарная термоЭДС...
42508. Тип запись. Массивы записей 187 KB
  Тип запись. При выполнении работы необходимо знать: Что такое тип запись Как правильно объявить тип запись и переменные типа запись Как обращаться к полям записи Как организовать работу с массивом записей Теоретический минимум: Тип запись представляет собой сложный структурированный тип данных и включает в себя ряд компонент называемых полями которые могут быть различных типов. Пример объявления типа запись: type Dt=record {название типа запись Dt дата } Yer: integer; {поле год...
42509. Изучение зависимости сопротивления электролитов от температуры 128.5 KB
  При отсутствии внешнего электрического поля ионы в электролите совершают тепловое движение. При наличии поля положительные ионы приобретают добавочную скорость в направлении электрического поля, а отрицательные ионы − добавочную скорость в противоположном направлении. На тепловое движение накладывается переносное движение ионов, и в растворе возникает электрический ток.
42510. Определение коэффициента вязкости жидкости 101 KB
  При движении плоских слоев сила трения между ними согласно закону Ньютона где  коэффициент пропорциональности называемый коэффициентом вязкости или динамической вязкостью; S площадь соприкосновения слоев. Соседние слои движутся с меньшими скоростями и следовательно между слоями жидкости возникает сила внутреннего трения. Стокс показал что эта сила при малых значениях скорости пропорциональна скорости движения шарика  и его радиусу r: 1 где...
42511. Изучение зависимости сопротивления металлов от температуры 135.5 KB
  К проводникам первого рода относятся металлы. Металлы обладают электронной проводимостью. Это означает, что носителями электричества в них являются свободные электроны. Если к участку проводника 1 рода приложена разность потенциалов, то на хаотическое движение электронов накладывается их упорядоченное движение.
42512. Изучение работы электронного осциллографа 126.5 KB
  Осциллограф состоит из электронно-лучевой трубки, генератора развёртки, блока синхронизации, двух усилителей, блока питания. В некоторых осциллографах имеется генератор меток времени. Принципиальная схема осциллографа показана на рис. 14.1. Осциллографы применяются во многих отраслях науки и техники, в частности, в электро- и радиотехнике, механике, акустике, медицине, биологии и др. Осциллограф даёт возможность наблюдать процессы длительностью 10−8 … 10−7 с.