Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
___
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Інші
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2008
Тип роботи:
Лабораторна робота
Предмет:
Електроніка
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Міністерство освіти України
Дрогобицький механічний технікум
Лаболаторія основ електроніки і мікроелектроніки
Затверджую
Заст.директора з навчальної роботи
___________Ренжин П.М.”___”___________2008р.
Лаьолаторна робота №19
Дослідження схеми випрямлення струму
Розглянуто на засіданні ПК
_______________Протокол №______
“_____”__________2008р. Голова ПК______
Дрогобич 2008
Мета роботи: Вивчення однопівперіодної і двопівперіодної схеми напівпровідникового випрямляча і практична перевірка його властивостей, працюючого на активне навантаження.
Схема макета
Для того щоб зменшити змінну складову випрямленої напруги до величини при якій забезпечується нормальна робота апаратури застосовують зглажувальні фільтри типу RC або LC. Величину пульсації випрямленої напруги Uo і струму Io одинаково характеризуються коефіцієнтом пульсацій.
Де амплітуда змінної складової напруги що змінюється з частотою повторення імпульсів випрямленого струму( для двопівперіодної схеми частота пульсацій напруги на навантаженні рівна подвоєні частоті мережі Fn= Fм=100Гц. Напругу пульсації Un на навантажувальному опорові можна виміряти приладом змінного струму, що має великий вхідний опір і частотний діапазон від 50Гц і вище).
Однопівперіодні випрямлячі. Схема однопівперіодного випрямляча з активним навантаженням приведена на рис.2,а.
Рис.2 Однопівперіодний випрямляч
У цій схемі струм через вентиль і опір навантаження проходить тільки протягом половини періоду змінної напруги U, що діє на затискачах вторинної обмотки трансформатора. Як видно з рисунка рис.3 такий струм має пульсуючий характер, тобто проходить в одному напрямі і змінюється за величиною від максимального значення I до нуля.
Рис.3 Часові залежності струму і напруг.
Зображена на Рис.3,в складова випрямленого струму I є середнім значенням струму, що проходить протягом періоду через опір навантаження R.
Скориставшись графіком Рис.3,в можемо записати рівність:
IT = (1)
Якщо струм змінюється за синусоїдним законом;
, то
(2)
Звідки (3)
Сталу складову випрямленої напруги в навантаженні R визначимо за законом Ома:
Замінивши амплітудне значення U її діючим значенням
, дістанемо
(4)
Висновок: - складова випрямленої напруги U в навантаженні значно менша від її діючої напруги U на затискачах вторинної обмотки трансформатора
- при розрахунку випрямляча задаються величинами I,U і за формулою (4) визначають U.
Знаючи напругу мережі U,можемо визначити коефіцієнт трансформації силового трансформатора:
(5)
Для даної схеми характерно:
найбільша зворотня напруга, прикладена до вентиля, дорівнює:
(6)
Підбираючи вентиль треба щоби виконувалась умова:
(7)
де U - максимально допустима зворотня напруга вентиля.
При виборі вентиля необхідно стежити , щоби виконувалась умова:
(8)
де - середній допустимий струм цього вентиля;
частота пульсацій напруги на R;
Величина пульсацій випрямленої напруги характеризується коефіцієнтом пульсації:
, (9)
де U- амплітуда першої гармоніки.
Тоді із виразу (9) отримаємо:
Двопівперіодна мостова схема випрямлення.
Рис.6. Однофазний мостовий випрямляч.
Двопівперіодна схема випрямляча приведена на рис.6. Вона складається з трансформатора TV, що має одну вторинну обмотку, та чотирьох випрямлених
діодів VD1- VD4, з’єднаних в мостову схему. В одну діагональ моста під’єднана вторинна обмотка трансформатора, а до другої підєднано навантажувальний опір .
В додатній півперіод струм проходить від точки А через діод VD1, опір навантаження , діод VD3 до точки Б. В наступний півперіод, коли полярність кінців А і Б вторинної обмотки трансформатора поміняється, струм пройде по наступному шляху: - Б- VD2--VD4-А. Напрям струму, що проходить через протягом обох півперіодів залишається постійним.
На рис.7. приведені часові діаграми напруг і струмів в мостовій схемі випрямляча.
Рис.7. Графіки напруг і струмів у мостовій схемі випрямляча.
Під дією змінної синусоїдної напруги на затискачах вторинної обмотки трансформатора в роботу по черзі вмикаються діоди VD1, VD3 і VD2, VD4.
На відміну від попередніх схем струм у вторинній обмотці трансформатора проходить протягом обох півперіодів і є синусоїдним.
Для мостової схеми є справедливі співвідношення:
Слід звернути увагу на те, що для одержання заданого струму і напруги напруга на вторинній обмотці трансформатора в мостовій схемі повинна мати таке саме значення, як напруга на одній половині вторинної обмотки в схемі з середньою точкою. Отже, зворотна напруга, яка прикладається до діода в мостовій схемі, у два рази менша, ніж у схемі з середньою точкою:
(19)
Середнє значення струму , що проходить через кожний діод, можна знайти за формулою:
Струм у вторинній обмотці трансформатора:
Частота пульсацій випрямленої напруги дорівнює подвоєній частоті мережі:, а коефіцієнт пульсації:
.
Порядок складання схеми
До гнізд 2-2 3-3 4-4 підключити вимірювальні прилади відповідно принципової електричної схеми випрямляча. Перенмикач SA1 переключити в положення 1-1 що відповідає дослідженню однопівперіодної схеми. Змінний резистор R2 повернути в праве крайнє положення що відповідає максимальній величині опору. Зібрану схему для перевірки показати викладачеві.
Знімання навантажувальної характеристики
Після перевірки схеми до гнізд 1-1 подати напругу живлення змінного струму 5В. Резистором змінного опору R2 змінюючи величину випрямленого струму Io слідкуючи за показами міліамперметра М42100 і величиною випрямленої напруги Uo вольтметром V2. Для побудови навантажувальної характеристики достатньо провести 7-10 відліків. Дані занести в таблицю 1-1 для однопівперіодної схеми. Змінний резистор R2 повернути в праве крайнє положення. Перемикач SA1 переключити в положення 2-2 що відповідає дослідженню двопівперіодної схеми випрямляча. Провести дослідження за порядком як для однопівперіодної схеми. Дані записати в таблицю 1-1. Потрібно зауважити що при зміні опору R2 навантаження струм не повинен перевищувати величину допустиму для діода.
Однопівперіодна схема
Однопівперіодна схема
Io,mA
Uo,B
Двопівперіодна схема
Двопівперіодна схема
Io,mA
Uo,B
По даним таблиці 1-1 в прямокутній системі координат будують навантажувальні характеристики для однопівперіодної і двопівперіодної схем випрямляча. Для прикладу проводиться вид навантажувальної характеристики.
Навантажувальна х-ка випрямляча
Визначення коефіцієнта пульсації випрямленої напруги
Для знаходження коефіцієнта пульсацій Кn перемикач SAL 1 переключмти в положення 1-1 що відповідає дослідженню однопівперіодної схеми випрямляча. До навантаження схеми підключити вольтметр змінного струму з високим входом. Якщо шкала вольтметра проградуйована в діючому значенні змінної напруги то виміряну напругу пульсацій Un необхідно при підстановці в формулу (3) помножити на √2 . Зняти покази вольтметрів змінної і постійної напруги при виключеному конденсаторі С2 і включеному. Дані спостережень записати в таблицю 2-2. Перемикач SAL 1 переключити в положення 2-2 і провести дослідження для двопівпкріодної схеми. Виходячи з даних спостережень визначаєм коефіцієнт за формулою:
Де Umn- покази вольтметра змінної напруги
Uo- покази вольтметра постійної напруги
Однопівперіодна схема
Uo,B
Uзм,B
,B
Kn
Двопівперіодна схема
Uo,B
Uзм,B
,B
Kn
Зміст роботи
Назва і мета роботи
Принципова електрична схема напівпровідникового випрямляча
Необхідні розрахунки
Таблиця спостережень
Графіки залежностей
Розрахунки коефіцієнтів
Короткі висновки
Інструкцію склав викладач
___________ Щупляк Н.М.
30.05.2013 15:05-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора