МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ "ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА"
Інститут комп’ютерних наук і інформаційних технологій
Кафедра автоматизованих систем управління
ДОСЛІДЖЕННЯ ОДНОПІВПЕРІОДНОЇ ВИПРЯМНОЇ СХЕМИ
Лабораторна робота № 2
з дисципліни
"Елементи і вузли поліграфічної техніки"
Виконав:
студент групи ВП-2
___________________
Львів – 2008/2009 навч. рік
Лабораторна робота № 2
Тема: Дослідження однопівперіодної випрямної схеми.
2. Проведення експериментальних досліджень
2.1. Підготували до роботи ПК, провели реєстрацію в системі, забезпечили роботу з моделюючою програмою Electronics Work Bench.
2.2. Забазпечили комутацію на набірному полі досліджувальної схеми -джерела змінної напруги з діючим значенням напруги U= 11В ( згідно з варіантом +10 В ), трансформатора з коефіцієнтом трансформації К= 4, послідовно з’єднані випрямний діод VD і навантаження Rn.
2.3 Схема і результати вимірювань величини та форми напруги на вторинній обмотці трансформатора (u2 , U2 , U2m ) наведені на рис.1 (осцилограма червоного кольору), де
a) форма сигналу з врахуванням u2, U2m, fм приведені на осцилограмі:
амплітудне значення напруги U2m = 2 верт.кл. х 2 В/верт.кл. = 4 В;
діюче значення напруги U2 = U2m / 1.41 = 4 / 1.41 = 2.83 В;
період сигналу Т = 4 гор.кл. х 5 мС/гор.кл. = 20 мС = 0.020 С;
і відповідно частота сигналу fм = 1 / T = 1 / 0.020 = 50 Гц;
б) діюче значення напруги U2 виміряне мультиметром в режимі вольтметра -вимірювання змінної напруги : U2 = 2.7493 В
Рисунок 1.
2.4 Схема і результати вимірювань величини та форми напруги на
навантаженні Rn (uR , URm , fп) наведені на рис.1 (осцилограма чорного кольору), де
a) форма сигналу з врахуванням uR, URm, fп приведені на осцилограмі:
амплітудне значення напруги URm = 1,7 верт.кл. х 2 В/верт.кл. = 3,4 В,
( URm =U2m - UVDпр m , UVDпр m = 0.6 В ) ;
оскільки наявна одна пульсація випрямленої напруги за період, то
відповідно частота пульсацій рівна частоті сигналу fп = fм = 50 Гц;
б) середнє значення за період випрямленої напруги U0 виміряне
мультиметром в режимі вольтметра - вимірювання постійної напруги :
U0 = 1.2387 В.
в) коефіцієнт пульсацій на навантаженні: КП = U~ / U0 = U(1)m / U0 = 1.75 / 1.2387 = 1/42
де амплітуда першої гармоніки розкладу в ряд Фур’є синусоди U(1)m = URm / 2
(КП = 1,57 – теоретичне значення).
2.5 Вплив на форму і відповідно величину середнього значення за період випрямленої напруги U0 та коефіцієнта пульсацій КП при підключенні конденсатора С паралельно до навантаження Rn (при зміні параметрів Rn і С ) приведені на рис.2, рис.3 і рис.4,
Rn = 10 кОм і С = 1 мкФ ( на рис.2 )
Рисунок 2.
-форма сигналу на навантаженні приведена на осцилограмі –чорний колір.
- коєфіцієнта пульсацій КП1 = U~1 / U01 =
= (3,3 верт.кл. х 1 В/верт.кл.) /(2 верт.кл. х 1 В/верт.кл.) = 3.3/2 = 1.6,
оскільки ємність конденсатора незначна, тому є незначне збільшення
середнього значення за період випрямленої напруги ( U01 = 2В ) і
незначне покращення ( зменшення) коєфіцієнта пульсацій ( КП1 = 1.6, )
випрямленої напруги;
- середнє значення за період випрямленої напруги U0 виміряне
мультиметром в режимі вольтметра - вимірювання постійної напруги: U01 = 1.8996 В
Rn = 10 кОм і С = 100 мкФ ( на рис.3 )
Рисунок 3.
-форма сигналу на навантаженні приведена на осцилограмі,
- коєфіцієнт пульсацій КП2 = U~2 / U02 =
= (0.2 верт.кл. х 1 В/верт.кл.) /(3.1 верт.кл. х 1 В/верт.кл.) = 0.2 / 3.1 = 0.06
оскільки ємність конденсатора значна – в другий півперіод заряджений
конденсатор віддає Rn незначну частину заряду, тому є значне
збільшення середнього значення за період випрямленої напруги
( U02 = 3.1 В ) і значне покращення ( зменшення) коєфіцієнта пульсацій
( КП2 = 0.06 ) випрямленої напруги;
- середнє значення за період випрямленої напруги U02 виміряне
мультиметром в режимі вольтметра - вимірювання постійної напруги: U01 = 3.1270 В.
Rn = 1 кОм і С = 100 мкФ ( на рис.4 )
Рисунок 4.
-форма сигналу на навантаженні приведена на осцилограмі,
- коєфіцієнт пульсацій КП3 = U~3 / U03 =
= (0,7 верт.кл. х 1 В/верт.кл.) /(3 верт.кл. х 1 В/верт.кл.) = 0.7 / 3 = 0,23
оскільки ємність конденсатора велика, але значно зріс струм споживання
на Rн ,тому є зменшення середнього значення за період випрямленої
напруги ( U03 = 3В ) і незначне погіршення ( збільшення) коєфіцієнта
пульсацій ( КП3 = 0,23 ) випрямленої напруги (у порівнянні з попереднім дослідом b);
- середнє значення за період випрямленої напруги U0 виміряне
мультиметром в режимі вольтметра - вимірювання постійної напруги: U03 = 3.0681 В.