МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ "ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА"
Інститут комп’ютерних наук і інформаційних технологій
Кафедра автоматизованих систем управління
ДОСЛІДЖЕННЯ ОДНОПІВПЕРІОДНОЇ ВИПРЯМНОЇ СХЕМИ
ЗАСОБАМИ МОДЕЛЮЮЧОГО СЕРЕДОВИЩА
Electronic Work Bench
Лабораторна робота №2
з дисципліни
"Елементи і вузли поліграфічної техніки"
Лабораторна робота №2
Тема: Дослідження однопівперіодної випрямної схеми засобами моделюючого середовища Electronic Work Bench
.
1. Основні теоретичні відомості
2. Проведення експериментальних досліджень
2.1. Підготувати до роботи ПК, провести реєстрацію в системі, забезпечити роботу з моделюючим середовищем Electronics Work Bench.
2.2. Забазпечити комутацію на набірному полі досліджувальної схеми -джерела змінної напруги з діючим значенням напруги U=45В ( значення напруги вибрати згідно з порядковим номером студента у списку групи +10), трансформатора з коефіцієнтом трансформації К=4 (або К=2 ), 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, 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
Рис. 1.
2.4 Схема і результати вимірювань величини та форми напруги на
навантаженні Rn (uR , URm , fп) наведені на рис.2, де
a) форма сигналу з врахуванням uR, URm, fп приведені на осцилограмі:
амплітудне значення напруги URm = 3,5 верт.кл. х 1 В/верт.кл. = 3,5 В,
( URm =U2m - UVDпр m , UVDпр m = 0.5 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,
а) Rn = 10 кОм і С = 1 мкФ ( на рис.2 )
Рис. 2.
-форма сигналу на навантаженні приведена на осцилограмі,
де : КП1 = U~1 / U01 =
= (2,3 верт.кл. х 1 В/верт.кл.) /(2 верт.кл. х 1 В/верт.кл.) = 2.3/2 = 1.15
оскільки ємність конденсатора незначна, тому є незначне збільшення
середнього значення за період випрямленої напруги ( U01 = 2В ) і
незначне покращення ( зменшення) коєфіцієнта пульсацій ( КП1 = 1.15, )
випрямленої напруги;
- середнє значення за період випрямленої напруги U0 виміряне
мультиметром в режимі вольтметра - вимірювання постійної напруги: U01 = 2 В
б) Rn = 10 кОм і С = 100 мкФ ( на рис.3 )
Рис. 3.
-форма сигналу на навантаженні приведена на осцилограмі,
де : 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 В
в) Rn = 1 кОм і С = 100 мкФ ( на рис.4 )
Рис. 4.
-форма сигналу на навантаженні приведена на осцилограмі,
де : 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 значна, але і значний струм споживання
на Rн ,тому є значне зменшення середнього значення за період випрямленої
напруги ( U03 = 3В ) і незначне покращення ( зменшення) коєфіцієнта
пульсацій ( КП3 = 0,23 ) випрямленої напруги;
- середнє значення за період випрямленої напруги U0 виміряне
мультиметром в режимі вольтметра - вимірювання постійної напруги: U03 = 3 В