6 Трехфазный мостовой выпрямитель (схема Ларионова)

В этой схеме используются обе полуволны питающих переменных напряжений (рис.10, файл L5_v_3_03.ewb).

Через сопротивление нагрузки ток в любой момент времени протекает в одном направлении через два открытых диода от разных фаз. Открытые диоды в каждый момент времени разные. Усилитель К в схеме (рис. 10) используется для преобразования действующего значения напряжения в амплитудное для проведения измерения обратного напряжения на диоде. Второй усилитель К (коэффициент усиления равен 1) используется для обеспечения возможности измерения осциллографом напряжения между двумя участками схемы, с потенциалами, ни один из которых не равен 0 (осциллограф проводит измерение относительно 0).

Ток во вторичной обмотке трансформатора протекает в обоих направлениях, следовательно, отсутствует постоянная составляющая. Выпрямитель име­ет высокий кпд и используется в мощных блоках питания. Недостаток схемы – усложнение за счет использования шести диодов.

С реднее значение напряжения Ud, выпрямленный ток (среднее значение) в нагрузке Id и обратное напряжение на диоде U_ОБР, напряжение пульсаций ∆U:

Р ис. 10 Схема трехфазного мостового выпрямителя с измерительными приборами

Преимущества трехфазной мостовой схемы – низкий уровень пульсаций, высокий коэффициент использования трансформатора. Недостатком является большое количество вентилей.

На рис. 11 (файл L5_v_3_04.ewb) изображена схема трехфазного мостового выпрямителя, из которой следует, что она состоит из двух схем трехфазных нулевых выпрямителей. В каждый момент времени открыты по одному диоду из каждой схемы. Источники напряжения продублированы для удобства анализа схемы. С помощью этой модели удобно определять частоту пульсаций в выпрямленном напряжении.

Ход работы

Задание 1.1

Изучить работу выпрямителей и умножителей напряжения (рисунки 1-7, файлы L5_v_01.ewb - L5_v_10.ewb).

Задание 1.2

Для схем, представленных на рис. 1, 2, 4, (файлы L5_v_01.ewb, L5_v_02.ewb, L5_v_04.ewb) измерить и, при необходимости, рассчитать: напряжения на вторичной обмотке трансформатора U₂, обратное напряжение на диодах U_ОБР. Вычислить величину средневыпрямленного значения напряжения Ud и тока I_d в нагрузке. Результаты занести в таблицу 1.1. Для измерений использовать осциллограф.

Измеренные и рассчитанные величины к заданию 1.2 Таблица 1.1

№ схемы	Определяемые величины
	U2 , В	UОБР, В	Ud, В	Id, мА
Схема L5_v_01.ewb, рис. 1
Схема L5_v_02.ewb, рис. 2
Схема L5_v_04.ewb, рис. 4

Результаты измерений (табл. 1.1, схема L5_v_04.ewb) сравнить с данными для схемы, где учитываются параметры (характеристики) используемых элементов (рис. 12, файл L5_v_07.ewb), занести их в табл. 1.2. При заполнении таблицы использовать показания измерительных приборов. Сравнить результаты моделирования L5_v_01.ewb и L5_v_08.ewb.

Рис. 12 Схема проведения измерений

Измеренные и рассчитанные величины к заданию 1.2 Таблица 1.2

№ схемы	Определяемые величины
	U2 , В	UОБР, В	Ud, В	Id, мА
Схема L5_v_07.ewb
Схема L5_v_08.ewb

Задание 1.3

Определить входное и выходное напряжения в каскадной схеме умножения напряжения (рис. 7, файл L5_v_09.ewb). Результаты измерений занести в таблицу 1.3.

Измеренные величины к заданию 1.3 Таблица 1.3

Схема умножения	Определяемые величины
	UВХ, В	UВЫХ, В
Результаты

Задание 1.4

В файле L5_v_10.ewb с помощью фильтра низких частот определяется постоянное напряжение на выходе выпрямителя. Определить, что это за величина. Отметить ее в табл. 1.4.

Варианты ответов к заданию 1.4 Таблица 1.4

Определяемая величина
U2	UОБР	Ud	U2m

Задание 2.1

Изучить работу выпрямителей (рисунки 7, 8, 9, 10 файлы L5_v_3_01.ewb,..., L5_v_3_04.ewb).

Задание 2.2

Для схем (файлы L5_v_3_01.ewb, L5_v_3_02.ewb) измерить: среднее напряжение Ud в нагрузке, ток I_d в нагрузке, определить частоту пульсаций F (рис. 11) и величину напряжения пульсаций ∆U на выходе выпрямителя (в схеме &U), обратное напряжение на диодах Uобр. Напряжение источника питания U = 100В. Результаты занести в таблицу 2.1. Для измерений использовать осциллограф, амперметр, вольтметры.

Измеренные величины к заданию 2.1 Таблица 2.1

№ схемы	Определяемые величины
	∆U, В	F, Гц	Ud, В	Id, мА	Uобр, В
Схема L5_v_3_01.ewb, L5_v_3_02.ewb

Для тех же схем вычислить величину средневыпрямленного значения напряжения Ud и тока I_d в нагрузке, частоту пульсаций F и величину напряжения пульсаций ∆U на выходе выпрямителя, обратное напряжение на диодах Uобр. Напряжение источника питания U = 100В. Результаты занести в таблицу 2.2.

Рассчитанные величины к заданию 2.2 Таблица 2.2

№ схемы	Определяемые величины
	∆U, В	F, Гц	Ud, В	Id, мА	Uобр, В
Схема L5_v_3_01.ewb, L5_v_3_02.ewb

Задание 2.3

Для схем (файлы L5_v_3_03.ewb, L5_v_3_04.ewb) измерить: среднее напряжение Ud в нагрузке, ток I_d в нагрузке, определить частоту пульсаций F и величину напряжения пульсаций ∆U на выходе выпрямителя, обратное напряжение на диодах Uобр. Напряжение источника питания U = 100В. Для измерений использовать осциллограф, амперметр, вольтметры. Результаты занести в таблицу 2.3.

Измеренные величины к заданию 2.3 Таблица 2.3

№ схемы	Определяемые величины
	∆U, В	F, Гц	Ud, В	Id, А	Uобр, В
Схема L5_v_3_03.ewb, L5_v_3_04.ewb

Для тех же схем вычислить величину средневыпрямленного значения напряжения Ud и тока I_d в нагрузке, частоту пульсаций F и величину напряжения пульсаций ∆U на выходе выпрямителя, обратное напряжение на диодах Uобр. Напряжение источника питания U = 100В. Результаты занести в таблицу 2.4.

Рассчитанные величины к заданию 2.3 Таблица 2.4

№ схемы		Определяемые величины
		U, В	F, Гц	Ud, В	Id, А	Uобр, В
Схема L5_v_3_03.ewb, L5_v_3_04.ewb
Вывод: