Лабораторное занятие 12 Экспериментальное исследование однополупериодного выпрямителя. Цель занятия: Опытным путем изучить свойства однополупериодного выпрямителя.
Теоретический учебный материал:
В цепи с полупроводниковом диодом (рисунок1)установившийся ток может протекать только при определенной полярности приложенного к диоду напряжения. При измерении полярности напряжения диод запирается и ток прекращается. В цепи переменного (синусоидального) напряжения ток протекает только в течение той полуволны, когда диод открыт. Полуволна другой полярности подавляется. В результате в цепи имеет место ток одного направления. Для уменьшения пульсаций выпрямленного напряжения применяются сглаживающие фильтры. Простейшим фильтром является конденсатор, подключенный параллельно нагрузке.
Рисунок1
При исследовании выпрямителей применяются следующие обозначения:
uвх, Uвх – мгновенное и действующее значение синусоидального входного напряжения;
ud, Ud, Udmax, Udmin – мгновенное, среднее, максимальное, минимальное значения выходного (выпрямительного) напряжения;
fn – частота пульсаций выходного напряжения;
m=fпульс/fвх – число пульсаций выпрямленного напряжения за один период напряжения питания;
kпульс=ΔUпульс/Ud=(Udmax-Udmin)/Ud- коэффициент пульсаций выпрямленного напряжения.
В данной работе используется одна фаза трехфазного источника напряжений.
Ход работы:
Задание
Исследовать выпрямительное действие полупроводникового диода в составе однополупериодного выпрямителя.
Порядок выполнения эксперимента
Соберите цепь согласно схеме (рисунок2)сначала без сглаживающего фильтра.
Включите мультиметры: V1 – для измерения действующего значения синусоидального напряжения,V2 – для измерения постоянного напряжения.
Включите и настройте осциллограф. Установите развертку 5 мс/дел.
Перенесите на график (рисунок3)сциллограммы входного и выходного напряжений.
Сделайте измерения и запишите в таблицу 1, значения Uвх - действующее, Ud – среднее, ΔUпульс (по осциллографу), m=fпульс/fвх.
Рассчитайте и запишите в таблице 1 коэффициенты Ud/Uвх и kпульс
Рисунок3
Параллельно нагрузочному резистору Rн подключите сглаживающие конденсаторы С с емкостями, указанными в таблице 1 (не ошибитесь с полярностью при подключении электролитических конденсаторов!), повторите измерения Результаты измерений занесите в таблицу 1
Таблица 1
С, мкФ |
0 |
1 |
10 |
100 |
Uвх, В |
|
|||
Ud, В |
|
|
|
|
ΔUпульс, В |
|
|
|
|
m |
|
|
|
|
Ud/Uвх |
|
|
|
|
kпульс |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Масштабы:
По каналу I: mc =…………В/дел.
По каналу II: mu =………….В/дел.
По времени: mt =…………мс/дел. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок3