1.7. Схемы выпрямления с умножением напряжения

Схема удвоения напряжения. Схемами умножения напряжения называют выпрямительные схемы, выходное напряжение которых в несколько раз больше амплитудного напряжения вторичной обмотки трансформатора. В качестве дополнительных источников эдс в этих схемах используют конденсаторы, периодически заряжаемые с помощью диодов.

Простейшей схемой умножения напряжения является однополупериодная схема удвоения (рис. 1.13), состоящая из элементов, образующих два однополупериодных выпрямителя. Первый из них состоит из диодаVD1, конденсатора C1,а второй – из конденсатора C1 диода VD2, конденсатора C2 и нагрузки  .

Рис. 1.13. Однополупериодная схема удвоения

 

В течение полупериода, когда потенциал точки а отрицательный, а потенциал точки б—положительный, конденсатор C1 заряжается через диод VD1 до напряжения  . В течение следующего полупериода, когда потенциал точки а становится положительным, а потенциал точки б—отрицательным, вторичная обмотка трансформатора   оказывается соединенной с конденсатором C1 таким образом, что напряжение их суммируется. Под воздействием этого напряжения конденсатор C2 заряжается через диод VD2 до напряжения  . Конденсатор C2 заряжается только один раз за период, поэтому схема является однополупериодной. От обычной однополупериодной схемы с емкостной нагрузкой эта схема отличается удвоенным значением выходного напряжения. Основным недостатком схемы является то, что частота пульсации в ней равна частоте питающего напряжения.

Схема утроения напряжения.  В течение полупериода, когда потенциал точки а положительный, а потенциал точки б – отрицательный, конденсатор C1 заряжается через диод VD1 до напряжения  . В течение следующего полупериода, когда потенциал точки а становится отрицательным, а потенциал точки б—положительным, конденсатор C2 заряжается до напряжения   (рис. 1.14).

 Рис. 1.14. Однополупериодная схема утроения

 

 В течение следующего полупериода, когда потенциал точки а  становится положительным, а потенциал точки б – отрицательным, вторичная обмотка трансформатора Тр оказывается соединенной с конденсаторомC2 таким образом, что напряжение их суммируется. Под воздействием этого напряжения конденсатор C3заряжается через диод VD3 до напряжения  . Основным недостатком схемы является то, что частота пульсации в ней равна частоте питающего напряжения.

1.8. Выполнение лабораторной работы

Цель работы: изучить принцип действия полупроводниковых схем выпрямления напряжения и умножения напряжения.

 

Описание рабочего места. Все элементы выпрямительного устройства смонтированы на лабораторном стенде, который позволяет изучить рассмотренные схемы выпрямления и умножения (рис. 1.15).

Питание стенда осуществляется от сети переменного тока частотой 50 Гц. Для измерения действующих значений напряжений используется универсальный мультиметр М-830.

Измерение амплитудных значений и контроль формы напряжений на выходах различных схем выпрямления осуществляются с помощью осциллографа.

 

Порядок выполнения работы

1.       По данному методическому указанию и библиографическому списку изучить работу выпрямительных схем и схем умножения.

2.       Ознакомиться с лабораторным стендом, расположением и назначением органов управления и приборов.

3.       Включить питание стенда кнопкой КН1 и питание осциллографа кнопкой КН2.

4.       Поставить переключатель Г1 в положение Входное напряжение, зарисовать осциллограмму напряжения.

5.       Меняя положение переключателя Г1 исследовать остальные схемы выпрямления и зарисовать осциллограммы напряжений.

6.       Переключатель умножения напряжения Г2 поставить в положение U. Записать исходное значение входного напряжения,  произвести измерение в положениях Uх2 и Uх3. Результаты измерений оформить в виде табл. 1.3. 

Таблица 1.3