Изучение двухполупериодного выпрямителя с фильтром

1. При помощи переключателя S1 подключите диод VD2, создав схему двухполупериодного выпрямления.

2. Подключая к схеме конденсаторы С1 и С2 и регулируя ток нагрузки, убедитесь в том, что пульсации напряжения уменьшаются при увеличении ёмкости конденсатора фильтра и уменьшении тока нагрузки.

3. Измерьте внешнюю (нагрузочную) характеристику двухполупериодного выпрямителя U_CP = f(I_CP) с фильтром С_ОБЩ = 4500 мкФ. Результаты измерений занесите в таблицу 2.

Одновременно для каждого тока (напряжения) в таблицу 2 следует записывать величину пульсации напряжения DU (см. рисунок 3).

Таблица 2 – Измерения внешних характеристик выпрямителя и пульсаций

Однополупериодная схема с фильтром СОБЩ = 4500 мкФ	Двухполупериодная схема с фильтром СОБЩ = 4500 мкФ
UCP, В	ICP, мА	DU, В	UCP, В	ICP, мА	DU, В

4. Используя данные из таблицы 2 для минимального и максимального токов схем одно- и двухполупериодных выпрямителей рассчитайте коэффициенты пульсаций по формуле k_П = DU/(2U_CP). Расчетные значения запишите в таблицу 3.

(Примечание. В некоторых учебных пособиях для расчёта коэффициента пульсаций берётся не амплитудное значение напряжения пульсации (DU/2), а полный размах величины пульсации DU от пика до пика.)

5. Используя данные из таблицы 2 для минимального и максимального токов схем одно- и двухполупериодных выпрямителей рассчитайте коэффициенты сглаживания фильтров k_С равные отношению коэффициента пульсации на входе фильтра к коэффициенту пульсации на его выходе . В качестве коэффициентов пульсаций на входе фильтра возьмите теоретические значения для однополупериодной (k_П = 1,57) и двухполупериодной (k_П = = 0,67) схем. Расчётные значения k_С запишите в таблицу 3.

6. Используя данные из таблицы 2 на рисунке 4 постройте внешние характеристики одно- и двухполупериодных выпрямителей с фильтром.

7. Используя данные из таблицы 2 на рисунке 5 постройте зависимость напряжения пульсаций DU от среднего тока нагрузки.

Выключите лабораторную установку тумблером "Сеть". Разрядите конденсаторы фильтра, включив переключатели S2 и S3 (при этом наблюдаются по амперметру и вольтметру броски тока и напряжения на нагрузке).

Таблица 3 – Расчёт коэффициентов пульсаций k_П и сглаживания k_C

Однополупериодная схема с фильтром СОБЩ = 4500 мкФ	Двухполупериодная схема с фильтром СОБЩ = 4500 мкФ
ICP, мА	kП	kC	ICP, мА	kП	kC
min =			min =
max =			max =

Контрольные вопросы и задания

1. Что такое выпрямитель? Какие Вы знаете схемы выпрямления?

2. Какие элементы входят в схемы выпрямителей и какие характеристики они должны иметь для нормальной работы схем?

3. Назовите достоинства и недостатки одно- и двухполупериодных схем выпрямителей.

4. Какие бывают фильтры?

5. Объяснить принцип работы выпрямителей и фильтров.

6. Если ток нагрузки будет близок к нулю, до какого напряжения зарядится конденсатор фильтра?

7. По рисунку 4 определите напряжения холостого хода выпрямителей, продолжив графики пунктирной линией до значения тока I_СР = 0.

8. По рисунку 5 определите напряжение пульсаций при I_СР = 0, продолжив графики пунктирной линией.

9. Существует формула, которая справедлива для расчёта коэффициента пульсаций ёмкостного фильтра, когда его величина не превышает нескольких процентов (2–3 %): , где m = 1 или m = 2 соответственно для одно- или двухполупериодной схем, f = 50 Гц, С – ёмкость конденсатора, R_Н – сопротивление нагрузки. Из таблицы 3 выберите минимальный коэффициент пульсации. Сравните его значение с теоретическим, вычисленным по формуле:

Дата добавления: 2015-07-02