2.4. Измерения в мостовом выпрямителе
1
.
Подготовить мостовой выпрямитель на
стенде (рис. 16) для измерений. Для этого:
● конденсатор С отключить (ключ К1 разомкнуть);
● ключ К2 замкнуть;
● гнёзда 3 и 4 соединить проводом;
● сопротивление R выставить на максимум (около 250 Ом).
2. Осциллограф подготовить к работе с напряжением до 15 В, т.е. для работы в том же режиме, что и в п. 1 разд. 2.3.
3. На гнёзда 1-2 подать напряжение с гнёзд «~10 В» блока питания, а сигнал с гнёзд 4-6 (рис. 16) подать на вход Y осциллографа. На экране появится картинка двухполупериодного пульсирующего напряжения (четыре положительных полупериода синусоиды). Отрегулировать её яркость, стабильность и удобное расположение на экране. Измерить амплитуду пульсаций. Перенести осциллограмму в тетрадь в масштабе 1:1.
4. Включить емкостной сглаживающий фильтр, т.е. ввести конденсатор С, замкнув ключ К1. Убедиться, что пульсации стали совсем небольшими, и из-за этого картинку на экране, возможно, не удастся удержать неподвижной с помощью регулировки «синхронизация».
5. Уменьшая сопротивление нагрузки R до минимума (около 30 Ом), наблюдать увеличение пульсаций.
6. Разомкнув ключ К2, т.е. сделав сопротивление R бесконечно большим (режим холостого хода выпрямителя), убедиться, что пульсации выпрямленного напряжения исчезают полностью, оно становится постоянным и равным амплитуде входного U1.
7. Снять нагрузочную характеристику U(I) мостового выпрямителя (рис. 7). Для этого, не отключая от стенда осциллограф, а только выключив блок питания, выполнить следующее:
● ключ К1 замкнуть, а К2 разомкнуть (R=∞);
● между гнёздами 3 и 4 (рис. 16) ввести миллиамперметр постоянного тока, выставив на нём предел «500 мА»;
● к гнёздам 4 и 6 подключить вольтметр постоянного напряжения, выставив на нём предел «20 В»;
● предъявив собранную схему для проверки (!), включить блок питания (выход «~10 В»;
● с помощью переменного резистора R (рис. 16) задавая токи I=0, 50, 100, 200, 300 и 370 мА, измерить соответствующие напряжения U на этом резисторе (ток I=0 реализуется размыканием ключа К2).
8. Для перечисленных в п. 7 шести токов снять осциллограммы пульсирующих напряжений с экрана в тетрадь в масштабе 1:1. Обратить внимание, что с ростом тока I среднее выпрямленное напряжение U уменьшается (примерно как на рис. 7). Причинами этого являются: 1) возрастание пульсаций; 2) увеличение падения напряжения на диодах моста в соответствии с их вольт-амперной характеристикой (разд. 2.2); 3) увеличение падания напряжения на вторичной обмотке трансформатора блока питания, которая имеет своё внутреннее сопротивление.
9. Для перечисленных в п. 7 токов измерить по экрану размах пульсаций Uп (рис. 14). Поскольку пульсации невелики, для их более точного измерения надо перевести переключатель пропускной способности канала Y в положение «~» (это означает, что канал Y пропускает только переменную составляющую сигнала); теперь опустившуюся на нулевую горизонталь картинку напряжения пульсаций можно усилить до размеров экрана и измерить Uп значительно более точно.
Результаты измерений по п.п. 7 и 9 свести в таблицу:
Таблица. Параметра выходных пульсирующих напряжений мостового выпрямителя при разных токах.
-
I, мА
U, В
Uп, В
Кп=Uп/U
R=U/I, Ом
τ=RC, мс
0
50
100
200
300
370
0
0
∞
∞
10. Выключить приборы и разобрать схему.