5.2. Однофазный двухполупериодный выпрямитель со средней точкой
Собрать и отладить схему выпрямителя, показанную на рис 5.5 с параметрами вашего варианта. Вольтметр М1 (опция AC) измеряет переменное напряжение на вторичной обмотке трансформатора. Амперметр М2 (опция DC) измеряет постоянный ток нагрузки. Вольтметр М3 (опция DC) измеряет постоянное напряжение нагрузки Uн. Вольтметр М4 (опция AC) измеряет переменное действующее напряжение пульсаций Uп на нагрузке. Сопротивление R1 нагрузки находится из задания R1=Uн /Iн. Трансформатор выбирается из библиотеки misc/25-1.
Рис 5.5. Схема двухполупериодного выпрямителя со средней точкой
Подобрать напряжение генератора U1 (частота 50 Гц), чтобы при C1=1000мкФ напряжение на нагрузке Uн (М3) равнялось бы заданному.
Наблюдать с помощью осциллографа форму сигналов на вторичной обмотке трансформатора до выпрямителя и на нагрузке при различных емкостях фильтра С1=1000, 100, 10 мкФ. Для каждой емкости фильтра измерить коэффициент пульсаций.
Снять осциллограммы напряжений для различных емкостей фильтра. Результаты исследований занести в таблицу.
Частота генератора f=50 Гц, R1= , напряжение U1= ,
Параметры \ С1 (мкФ) |
1000 |
100 |
10 |
Напряжение на входе выпрямителя (М1) |
|
|
|
Ток нагрузки (М2) |
|
|
|
Выпрямленное напряжение (М3) |
|
|
|
Напряжение пульсаций (М4) |
|
|
|
Коэффициент пульсаций измеренный |
|
|
|
Коэффициент пульсаций расчетный |
|
|
|
Повторить исследование при частоте генератора 400 Гц.
Вывод:
В двухполупериодном выпрямителе уровень пульсаций меньше. Такой выпрямитель целесообразно использовать при токах нагрузки единицы ампер.
Достоинство – всего два диода, меньше рассеиваемая мощность на диодах, проще теплоотвод.
Недостаток – сложный трансформатор с двумя обмотками.
5.3. Однофазный двухполупериодный мостовой выпрямитель
Собрать и отладить схему выпрямителя, показанную на рис 5.6 с параметрами вашего варианта. Вольтметр М1 (опция AC) измеряет переменное напряжение на вторичной обмотке трансформатора. Амперметр М2 (опция DC) измеряет постоянный ток нагрузки. Вольтметр М3 (опция DC) измеряет постоянное напряжение нагрузки Uн. Вольтметр М4 (опция AC) измеряет переменное действующее напряжение пульсаций Uп на нагрузке. Сопротивление R1 нагрузки находится из задания R1=Uн /Iн. Трансформатор выбирается из библиотеки misc/25-1. Резисторы R2, R3 большой величины, соединяют обмотки трансформатора с землей, что необходимо для правильного моделирования работы схемы. В реальных схемах они не используются.
Рис 5.6. Схема двухполупериодного мостового выпрямителя
Подобрать напряжение генератора U1 (частота 50 Гц), чтобы при C1=1000мкФ напряжение на нагрузке Uн (М3) равнялось бы заданному.
Наблюдать с помощью осциллографа форму сигналов на вторичной обмотке трансформатора до выпрямителя и на нагрузке при различных емкостях фильтра С1=1000, 100, 10 мкФ. Для каждой емкости фильтра измерить коэффициент пульсаций.
Снять осциллограммы напряжений для различных емкостей фильтра. Результаты исследований занести в таблицу.
Частота генератора f=50 Гц, R1= , напряжение U1= ,
Параметры \ С1 (мкФ) |
1000 |
100 |
10 |
Напряжение на входе выпрямителя (М1) |
|
|
|
Ток нагрузки (М2) |
|
|
|
Выпрямленное напряжение (М3) |
|
|
|
Напряжение пульсаций (М4) |
|
|
|
Коэффициент пульсаций измеренный |
|
|
|
Коэффициент пульсаций расчетный |
|
|
|
Повторить исследование при частоте генератора 400 Гц.
Вывод:
В двухполупериодном выпрямителе уровень пульсаций меньше. Такой выпрямитель целесообразно использовать при токах нагрузки единицы ампер. Достоинство – вдвое меньше обратное напряжение, прикладываемое к диоду. Через трансформатор не протекает постоянный ток, проще трансформатор. В некоторых случаях можно обойтись без трансформатора.