Добавил:
все ссылки-вк: vk.com/id326771771 vk.com/a777big vk.com/a.arefyev0 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Лабы / Лабораторная 2

.pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
20.06.2024
Размер:
1.31 Mб
Скачать

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральноегосударственноеавтономноеобразовательноеучреждениевысшегообразования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙУНИВЕРСИТЕТ»

15.03.01 «Электроэнергетика и электротехника»

Лабораторная работа №2

Применение полупроводниковых диодов в источниках питания

по дисциплине:

Электроника 1.1

Исполнитель:

 

 

 

студенты

5А06

Арефьев А.В.

18.10.2022

 

 

Сергеев А.С.

 

Руководитель:

 

 

 

преподаватель

 

Тимошкин В.В.

 

Томск – 2022

Цель работы: исследование характеристик и параметров выпрямительных схем, сглаживающих фильтров и стабилизаторов напряжения, определение параметров различных выпрямителей и сравнение их между собой.

Перечень оборудования: лабораторный стенд, соединительные провода, вольтметр, выпрямительные диоды КД226, осциллограф, нагрузочный резистор 10 кОм, сглаживающиеся конденсаторы с емкостью 1мкФ, 10мкФ, 100мкФ.

Опыт №1. Регистрация характеристик и осциллограмм однофазного однополупериодного выпрямителя

Рис. 1- Принципиальная схема для исследования однофазного однополупериодного выпрямителя

1.Собрали цепь согласно рисунку 1 сначала без сглаживающего фильтра.

2.Включили мультиметры: 1- для измерения действующего значения синусоидального напряжения, 2- для измерения постоянного напряжения.

3.Включили и настроили осциллограф. Установили развертку 5мс/дел.

4.Сделали измерения и записали их в таблицу 1.

5.Рассчитали значения /вх, ~ и Кп и занесли в таблицу 1.

6.Параллельно нагрузочному резистору подключи сглаживающие

конденсаторы С с емкостями в табл. 1, повторили измерения и вычисления. Таблица 1

С, мкФ

0

1

10

100

 

 

 

 

 

вх, В

7,82

7,8

7,8

7,8

 

 

 

 

 

 

 

, В

3,1

5,74

9,24

9,95

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, В

10,2

10,2

10,2

10,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, В

0,3

2,2

8

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

1

1

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/

 

0,40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,74

 

 

 

 

 

 

 

 

1,18

1,28

 

 

вх

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, В

 

5,53

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4,00

 

 

 

 

 

 

 

 

1,10

0,10

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кп

 

 

1,57

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,70

 

 

 

 

 

 

 

 

0,12

0,01

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчеты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В однополупериодном выпрямителе без фильтра:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7,82

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вх

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

вх

=

вх ∙ √2

=

 

 

√2 ∙ 7,82

= 5,53 В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кп =

 

= 1,57

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В однополупериодном выпрямителе с C=1 мкФ:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5,74

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0,74

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вх

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

10,2 − 2,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 4 В

 

 

 

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К

 

 

=

 

 

 

 

~

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0,7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5,74

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В однополупериодном выпрямителе с C=10 мкФ:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9,24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 1,18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вх

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10,2 − 8

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 1,1 В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К

 

=

 

 

 

~

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0,12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9,24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В однополупериодном выпрямителе с C=100 мкФ:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9,95

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

= 1,28

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вх

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10,2 − 10

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0,1 В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,1

 

К =

~

=

 

= 0,01

 

 

п

 

 

9,95

 

 

 

 

 

 

Осциллограммы

Рис. 2 — Осциллограмма для схемы без конденсатора

Рис. 2.1 — Осциллограмма при подключении конденсатора 1 мкФ

Рис. 2.2 — Осциллограмма при подключении конденсатора 10 мкФ

Рис. 2.3 — Осциллограмма при подключении конденсатора 100 мкФ

Опыт №2. Регистрация характеристик и осциллограмм однофазного двухполупериодного выпрямителя

Рис. 3 — Монтажная схема для исследования однофазного двухполупериодного выпрямителя

Собрали цепь двухполупериодного мостового выпрямителя (рис. 3), повторили все измерения и вычисления. Результаты записали в табл. 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2

 

 

 

 

 

С, мкФ

0

1

10

100

 

 

 

 

 

вх, В

7,84

7,85

7,83

7,83

 

 

 

 

 

, В

5,98

7,76

9,46

9,92

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, В

9,8

9,8

10

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, В

0

5

8,7

9,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

2

2

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/

 

 

 

, В

0,76

0,99

1,21

1,27

вх

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, В

5,54

2,40

0,65

0,05

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кп

 

 

 

 

0,785

0,31

0,07

0,01

Расчеты

В двухполупериодном выпрямителе без фильтра:

 

 

 

 

 

 

5,98

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

= 0,76

 

 

 

 

 

 

7,84

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вх

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

вх

=

вх ∙ √2

=

√2 ∙ 7,84

= 5,54 В

 

 

 

 

 

~

2

 

 

 

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кп

 

=

 

 

= 0,785

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В двухполупериодном выпрямителе с C=1 мкФ:

 

 

 

 

 

 

 

 

7,76

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

= 0,99

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7,85

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вх

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9,8 − 5

 

 

=

 

 

 

 

 

=

 

 

= 2,4 В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2,4

 

 

 

 

К

 

=

 

~

=

 

 

= 0,31

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7,76

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В двухполупериодном выпрямителе с C=10 мкФ:

 

 

 

 

 

 

 

 

9,46

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

= 1,21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7,83

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вх

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10 − 8,7

 

 

=

 

 

 

 

 

=

 

 

 

= 0,65 В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,65

 

 

 

 

 

К

=

 

~

=

 

 

 

= 0,07

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

9,46

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В двухполупериодном выпрямителе с C=100 мкФ:

 

 

 

 

 

 

 

 

9,92

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

= 1,27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7,83

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вх

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10 − 9,9

 

 

=

 

 

 

 

 

=

 

 

 

= 0,05 В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,05

 

 

 

 

К

 

=

 

~

=

 

 

 

= 0,01

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9,92

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Осциллограммы

Рис. 4 — Осциллограмма при подключении без конденсатора

Рис. 4.1 — Осциллограмма при подключении конденсатора 1 мкФ

Рис. 4.2 — Осциллограмма при подключении конденсатора 10 мкФ

Рис. 4.3 — Осциллограмма при подключении конденсатора 100 мкФ

Опыт №3. Регистрация характеристик и определение параметров параметрического стабилизатора.

Результаты зависимости выходного напряжения от входного на холостом ходу внесли в таблицу 3. Результаты зависимости выходного напряжения стабилизатора от тока нагрузки были внесены в таблицу 4.

Таблица 3

Характеристики и параметры параметрического стабилизатора

Uвх, В

 

2

 

 

 

 

4

 

 

 

6

 

 

 

8

 

 

10

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Uвых, В

 

2

 

 

 

3,95

 

 

 

5,85

 

 

5,93

 

 

5,96

 

5,99

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4

Характеристики и параметры параметрического стабилизатора

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rн, Ом

 

150

 

 

100

 

47+22

 

47+10

47

 

33+10

33

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Iн, мА

0 (х.х.)

39

 

 

 

56

 

 

72,2

 

77,6

82,6

 

84,4

90,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Uвых, В

5,94

5,94

 

 

5,9

 

5,03

 

4,47

3,93

 

3,77

3,14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К

 

 

 

=

вх

 

=

6 − 2

= 1,04

 

 

 

 

 

 

 

 

ст

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вых

5,85 − 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(0,84 − 0,82)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К

=

 

 

=

 

 

 

 

 

 

= 0,125

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ст

 

 

вых

 

3,93 − 3,77

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 5 — Зависимость Uвых от Uвх

Соседние файлы в папке Лабы