lab_2

_{МИНОБРНАУКИ РОССИИ}

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

«ЛЭТИ» ИМ. В.И. УЛЬЯНОВА (ЛЕНИНА)

Кафедра САПР

ОТЧЕТ

по лабораторной работе №2

по дисциплине «Схемотехника»

Тема: Выпрямители переменного тока

Студент гр. 7303
Преподаватель		Андреев В.С.

Санкт-Петербург

2019

Цель работы.

Ознакомиться с принципами работы полупроводниковых диодов и экспериментально исследовать их основные характеристики на примере схем.

Задачи.

В данной лабораторной работе поставлены следующие задачи:

1. Построить компьютерные модели однополупериодного и двухполупериодного выпрямителей в среде NI Multisim; 

2. Исследовать реакцию моделей при подаче на их вход синусоидального сигнала с помощью виртуального осциллографа; 

3. Модифицировать схему двухполупериодного выпрямителя путем включения в цепь фильтра нижних частот, повторить пункт 2; 

4. Собрать схемы однополупериодного и двухполупериодного выпрямителей из реальных компонентов на макетной плате учебной станции NI ELVIS; 

5. Повторить пункты 2,3 со схемами однополупериодного и двухполупериодного выпрямителей, используя осциллограф учебной станции NI ELVIS; 

6. Сравнить осциллограммы компьютерных моделей и сконструированных схем, проанализировать параметры выходного сигнала, сформировать рекомендации по выбору номинала конденсатора, используемого в качестве фильтра нижних частот; 

7. Сделать выводы по проделанной работе.

Основные теоретические положения/

Выпрямитель электрического тока — преобразователь электрической энергии; устройство, предназначенное для преобразования входного электрического тока переменного направления в ток постоянного направления (то есть однонаправленный ток), в частном случае — в постоянный выходной электрический ток. Схемы этих устройств представлены на рис. 1-2.

Рисунок 1 – Схема однофазного однополупериодного выпрямителя.

Рисунок 2 – Схема однофазного двухполупериодного выпрямителя.

Экспериментальные результаты.

В схемах использовались следующие компоненты:

• Диоды – 1N4007

• Резистор – 51Ом

• Конденсатор – 100 мкФ

В ходе моделирования однофазного однополупериодного выпрямителя в приложении Multisim была получены осциллограмма, представленная на рис. 3, где видно, как через выпрямитель пропускается только одна полуволна тока, а другая запирается.

Рисунок 3 – осциллограмма однофазного однополупериодного выпрямителя

Затем выпрямитель был собран на установке ELVIS и с помощью неё была получена осциллограмма, представленная на рис. 4

Рисунок 4 – осциллограмма реального выпрямителя

В ходе моделирования однофазного двухполупериодного выпрямителя без конденсатора и с конденсатором в приложении Multisim были получены соответствующие осциллограммы, представленные на рис. 5-6.

Рисунок 5 – осциллограмма двухполупериодного выпрямителя без конденсатора

Рисунок 6 – осциллограмма двухполупериодного выпрямителя с конденсатором

Затем эти же схемы были собраны на установке ELVIS и с помощью него были получены двухполупериодного выпрямителя без конденсатора и с конденсатором. Их осциллограммы представлены на рис. 7-8.

Рисунок 7 – осциллограмма реальной схемы без конденсатора

Рисунок 8 – осциллограмма реальной схемы с конденсатором.

Выводы.

Результаты моделирования однополупериодного и двухполупериодного выпрямителей в Multisim имеют различия с результатами полученными при сборке реальной цепи на NI ELVIS. Это может быть обусловлено тем, что при моделировании не учитывались падение напряжения в диодах при p-n переходе, погрешности номиналов элементов, а также их паразитные характеристики.