ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ. 1 Изучить теоретические сведения

1 Изучить теоретические сведения.

2 Ознакомиться с принципиальной электрической схемой, приведенной

на лицевой панели лабораторной установки. Собрать схему исследования

(рисунок 5) с помощью КЗП. С разрешения преподавателя включить уста-

новку тумблером «СЕТЬ».

 

VD1

 

3 Исследовать однополупери-

одный выпрямитель без сглажи-

вающего фильтра.

 

N

C1

+

C2

+

R1

R2

 

N

3.1 Подключить осциллограф

на вход схемы исследования для

наблюдения формы входного на-

пряжения Uвх ⁽при снятии осцил-

лограмм следует получить устой-

чивое изображение двух периодов

Рисунок 5 – Схема исследования

однополупериодного выпрямителя

входного напряжения, макси-

мально используя площадь экрана

осциллографа). Зарисовать осциллограмму входного напряжения. Указать

амплитуду и период входного напряжения на графике (рисунок 6).

3.2 Подключить осциллограф на выход схемы исследования для наблюде-

ния формы выходного напряжения Uвых. R1^.Зарисовать осциллограмму вы-

ходного напряжения. Измерить амплитуду и период выходного напряжения и

указать полученные значения и значение сопротивления нагрузки на графике.

3.3 Рассчитать значение Uср по формуле (1) и отметить на графике.

3.4 Рассчитать коэффициент пульсаций ε выходного напряжения по

формуле (3).

4 Исследовать однополупериодный выпрямитель с емкостным сглажи-

вающим фильтром.

4.1 С помощью КЗП подключить конденсатор C1. Зарисовать осцилло-

грамму выходного напряжения Uвых. С1+R1^.Определить амплитуду выходного

напряжения, время заряда tзар и разряда tраз и номинал конденсатора C1. Ука-

зать полученные значения на графике.

4.2 Определить значение Uср и отметить на графике.

4.3 Рассчитать коэффициент пульсаций ε выходного напряжения при

подключении конденсатора C1.

4.4 Сравнить полученное значение с рассчитанным в подп. 3.4. Сделать

вывод о влиянии емкости фильтра на работу выпрямителя.

4.5 Рассчитать коэффициент сглаживания емкостного фильтра q по фор-

муле (8). Значение εвх взять из подп. 3.4.

4.6 Проверить выполнение условия качественного сглаживания емкост-

ного фильтра согласно формуле (9).

4.7 Изменить величины нагрузки. Для этого при включенном конденса-

торе С1 параллельно резистору R1 с помощью КЗП подключить R2.

4.8 Зарисовать осциллограмму выходного напряжения Uвых. С1+R1+R2^.Оп-

ределить амплитуду выходного напряжения, время заряда tзар и разряда tраз и

значение сопротивления нагрузки 1/Rн = 1/R1+1/R2. Указать полученные

значения на графике (см. рисунок 6).

4.9 Определить значение Uср и отметить на графике.

4.10 Рассчитать коэффициент пульсаций ε выходного напряжения. Срав-

нить полученное значение с рассчитанным в подп. 4.3. Сделать вывод о

влиянии изменения сопротивления нагрузки на работу выпрямителя.

4.11 Рассчитать коэффициент

сглаживания емкостного фильтра

q. Сравнить полученное значение

с рассчитанным в подп. 4.4. От-

ключить сопротивление R2.

4.12 Изменить величину ем-

кости сглаживающего фильтра.

Для этого последовательно с

конденсатором С1 подключить

конденсатор С2 с помощью КЗП.

4.13 Зарисовать осциллограмму

uвх, В

 

 

0

 

 

uвых. R1,

 

0

 

В

 

 

5

 

 

5

 

 

10

 

 

10

 

 

5

 

 

5

 

 

20

 

 

20

 

 

t

мс

 

 

t

выходного напряжения Uвых.С1+С2+R1^.

Определить амплитуду выходного

напряжения, время заряда tзар и заря-

да tраз и значение емкости 1/C =

= 1/C1+1/C2. Указать полученные

значения на графике.

4.14 Определить значение Uср

и отметить на графике.

4.15 Рассчитать коэффициент

пульсаций ε выходного напряжения

при подключении конденсатора C2.

Сравнить полученное значение с

uвых. C1 R1+ ,

В

 

0

uвых. C1 R1 R2+ + ,

В

 

0

uвых. C1 C2 R1+ + ,

В

 

0

 

5

 

5

 

5

 

10

 

10

 

10

 

5

 

5

 

5

 

20

 

20

 

20

мс

 

t

мс

 

t

мс

 

t

мс

рассчитанным в подп. 4.3 и 4.10.

Сделать вывод о влиянии емкости

фильтра на работу выпрямителя.

Рисунок 6 – Оси для осциллограмм исследований

4.16 Рассчитать коэффициент сглаживания емкостного фильтра q. Сравнить

полученное значение с рассчитанным в подп. 4.4 и 4.11. Сделать вывод.

4.17 Проверить выполнение условия качественного сглаживания емко-

стного фильтра согласно формуле (9).

5 Выключить питание макета и разобрать схему исследования.

 

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

1 Название лабораторной работы.

2 Цель лабораторной работы.

3 Принципиальная схема однополупериодного однофазного выпрямителя

со сглаживающим фильтром и нагрузочным резистором, выполненная со-

гласно требованиям ЕСКД.

 

4 Осциллограммы исследований (согласно рисунку 6) с приведенными

значениями измеренных величин и номиналами элементов.

5 Описание принципа работы однополупериодного выпрямителя без и с

емкостным фильтром.

6 Основные параметры выпрямителя (Uср,^U1m^,Uобр. max^,ε, q) для каждого

варианта исследования.

7 Расчет выполнения условия качественного сглаживания емкостного

фильтра согласно формуле (9).

8 Ответы на контрольные вопросы (по заданию преподавателя).

9 Аргументированные выводы по выполненной работе.

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1 Назначение выпрямителя.

2 Классификация выпрямителей.

3 Чем обусловлено использование диодов в качестве элементов выпрямителя?

4 Основные параметры выпрямителей.

5 Дополнительные параметры выпрямителей.

6 Простейшая схема выпрямителя. Принцип работы.

7 Недостатки однополупериодного выпрямителя.

8 Выходное напряжение выпрямителя. Состав, полезная составляющая, пульсации.

9 Что определяет коэффициент пульсаций?

10 На какое значение обратного напряжения должен быть рассчитан диод для однополупе-

риодного выпрямителя? Почему?

11 Назначение сглаживающих фильтров.

12 Основные виды сглаживающих фильтров.

13 Принцип включения сглаживающих фильтров.

14 Как оценивают эффективность действия сглаживающего фильтра?

15 Работа однополупериодного выпрямителя с емкостным фильтром.

16 Как влияет изменение емкости фильтра на работу однополупериодного выпрямителя?

17 Как влияет изменение сопротивления нагрузки на работу однополупериодного выпрямителя?

18 На какое значение обратного напряжения должен быть рассчитан диод для однополупе-

риодного выпрямителя с емкостным фильтром? Почему?

19 Может ли стабилитрон применяться для выпрямления переменного напряжения?

20 Возможно ли использовать диод Шотки для выпрямления напряжения?

21 Влияние частоты входного сигнала на работу выпрямителя.

22 Почему возможно применение конденсатора в качестве сглаживающего фильтра?

 

Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 4