МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»
МОДЕЛЮВАННЯ ТА ДОСЛІДЖЕННЯ ЧАСОВИХ ДІАГРАМ ВИПРЯМЛЯЮЧИХ СХЕМ
Інструкція до лабораторної роботи № 6
з навчальної дисципліни: “Схемотехніка пристроїв технічного захисту інформації”
для студентів базових напрямків
6.170102 “Системи технічного захисту інформації”,
6.170103 “Управління інформаційною безпекою”
Затверджено
на засіданні кафедри
(Захист інформації(
Протокол № від 2011 р.
Львів – 2011
Моделювання та дослідження часових діаграм випрямляючих схем: Інструкція до лабораторної роботи №6 з дисципліни: “Схемотехніка пристроїв технічного захисту інформації”/ Укл.: Кеньо Г.В., ( Львів: Видавництво Національного університету “Львівська політехніка”, 2011. ( 15 с.
Укладач Кеньо Г.В., к. т. н., доц.
Відповідальний за випуск Дудикевич В.Б., д.т. н., проф.
Рецензенти:
МЕТА РОБОТИ
Ознайомитися з основними параметрами і характеристиками випрямляючих схем, що працює на активне навантаження і практично перевірити їх властивості.
Отримати часові діаграми випрямляючих схем.
ТЕОРЕТИЧНИЙ ВСТУП
Електрична енергія централізовано, в основному, виробляється на змінному струмі.
В той же час споживання електричної енергії, за винятком теплових та освітлювальних установок, двигунів змінного струму та деяких інших застосувань, як правило, відбувається на постійному струмі: електричні двигуни постійного струму, технологічні процеси (наприклад, електроліз, зварювання), живлення електронних пристроїв (наприклад, вимірювальних, підсилюючих, обчислювальних, керуючих і т.п.).
Виходячи з цього, одним з основних видів перетворення електричної енергії є випрямлення.
Випрямлячем називають електротехнічний пристрій, призначений для перетворення енергії джерела напруги змінного струму в енергію напруги постійного струму.
Випрямляч зазвичай містить трансформатор, вентильну схему, згладжуючий фільтр, регулятор (стабілізатор). Навантаження також відносять до складу випрямляча, оскільки воно суттєво впливає на його роботу.
Трансформатор здійснює перетворення напруги мережі до необхідного для роботи випрямляча значення і забезпечує електричне (гальванічне) розділення первинного і вторинного кіл. Останнє забезпечує умови електричної безпеки за живлення.
Вентильна схема перетворює змінну напругу на випрямлену – в однополярну пульсуючу.
Згладжуючий фільтр виділяє з однополярної пульсуючої напруги постійну складову, чим забезпечує отримання власне напруги постійного струму.
Регулятор (стабілізатор) призначений для завдання на навантаженні необхідного значення напруги або його зміни за необхідним законом (наприклад, підтримки напруги на навантаженні на незмінному рівні) при змінах напруги мережі або змінах опору навантаження у заданих межах.
5.2. Однофазні схеми випрямлення
При потужності споживачів до декількох сотень ват випрямлення здійснюють за допомогою однофазних схем: однопівперіодної і двопівперіодних – з нульовим виводом і мостової.
Рис. 1 – Однофазний однопівперіодний випрямляч (а) і часові діаграми його роботи (б).
Однопівперіодна схема і часові діаграми, що ілюструють її роботу, наведені на рис. 1.
Часові діаграми тут і надалі, як правило показують залежність відповідної величини від , де – кругова частота, – частота мережі живлення, а t – час.
Струм у схемі протікає тільки при полярності напруги U2, зазначеної без дужок, коли діод VD відкритий. При протилежній полярності діод закритий, і вся напруга прикладається до нього.
Двопівперіодна схема випрямляча з нульовим виводом та часові діаграми його роботи наведені на рис. 2.
Рис. 2 – Однофазний випрямляч з нульовим виводом (а)
і часові діаграми його роботи (б).
Дана схема фактично являє собою об’єднання двох однопівперіодних схем випрямлення, одна з яких пропускає струм у навантаження при позитивній півхвилі напруги U21, а інша – при негативній півхвилі напруги U22. Оскільки число витків півобмоток однакове, то U21 = U22. При цьому напрямок струму в нава...
