л.р. 6 Архангельский БСТ2154

Цель работы: экспериментальное исследование основных параметров и характеристик однофазных схем выпрямления, обеспечивающих возможность получения выходного напряжения разной величины и полярности.

Задание: из нечетного номера зачетной книжки следует выполнение шестой лабораторной работы, приведенной в методических указаниях.

1. Произвести моделирование схемы однофазного мостовоговыпрямителя с выходными напряжениями разной величины, как показано на рисунке 1.

Рисунок 1 — Схема для исследования однофазного мостового выпрямителя с выходными напряжениями разной величины

2. Выбрать из имеющейся библиотеки устройств тип трансформатора,

указанный преподавателем: powrvolt PP3-20, powrvolt PP3-24 или powrvolt PP328.

Включить схему. Снять показания вольтметров и занести в таблицу 1. Таблица 1

3. Зарисовать осциллограммы напряжений U0 и U0/2 с указанными на рисунке 2 масштабами.

Рисунок 2 — Осциллограммы напряжений U0 и U0/2

4. Произвести моделирование схемы однофазного мостового выпрямителя с разнополярными выходными напряжениями одинаковой величины, как показано на рисунке 3.

Рисунок 3 — Схема для исследования однофазного мостового выпрямителя с разнополярными выходными напряжениями одинаковой величины.

3

5. Установить выбранный ранее тип трансформатора.

Включить схему. Снять показания вольтметров и занести в таблицу 2. Таблица 2

Зарисовать осциллограммы напряжений (U0/2)1 и (U0/2)2 с указанными на рисунке 4 масштабами.

Рисунок 4 – Осциллограммы напряжений(U0/2)1 и (U0/2)2

4

выпрямителя последовательного типа, как показано на рисунке 5.

Рисунок 5 — Схема для исследования однофазного мостового выпрямителя последовательного типа

7. Установить выбранный ранее тип трансформатора. Включить схему. Снять показания вольтметров и занести в таблицу 3.

Таблица 3

Контрольные вопросы:

1.Объяснить назначение, устройство и принцип действия однофазного мостового выпрямителя с выходными напряжениями разной величины.

2.Объяснить назначение, устройство и принцип действия однофазного мостового выпрямителя с разнополярными выходными напряжениями одинаковой величины.

3.Объяснить назначение, устройство и принцип действия

5

однофазного мостового выпрямителя с разнополярными выходными напряжениями последовательного типа.

Используемое оборудование и средства:

•Методические указания – документация, содержащая описание целей работы, пошаговые инструкции по сборке схем, а также теоретические основы, необходимые для понимания работы умножителей напряжения. Эти указания помогают направлять эксперименты и обеспечивают структурированный подход к выполнению лабораторных заданий.

•Персональный компьютер – основной инструмент для проведения симуляций и анализа схем. На ПК установлено необходимое программное обеспечение, что позволяет моделировать электрические цепи и визуализировать их поведение.

•Симулятор электрических цепей Electronics WorkBench Multisim –

мощный инструмент для проектирования и тестирования схем. Этот программный пакет предоставляет возможность создавать схемы, запускать их симуляцию и получать графики выходных параметров. Multisim позволяет исследовать различные конфигурации умножителей напряжения, изменять параметры компонентов и наблюдать за результатами в реальном времени.

Выполнение работы

Параметры источника переменного тока, трансформатора и подключенной нагрузки выбраны следующие и в процессе выполнения лабораторной работы из меняться не будут:

•Источник переменного тока – 220 В 50 Гц;

•Трансформатор – 10 к 1, с одной первичкой обмоткой, и вторичной с отводом посередине.

•Нагрузка – резисторы с номинальным сопротивлением 1 Ком каждый.

6

Рисунок 6 — Моделирование схемы Как показано на рисунке 6, произведено моделирование схемы

однофазного мостового выпрямителя с выходными напряжениями разной величины. Отображена осциллограмма выходных напряжений, цвета графиков отражают анализируемые участки цепи – выходы выпрямителя, к которым подключены нагрузочные сопротивления. По показаниям измерительный приборов, можно судить о правильной работе схемы, а также, визуально увидеть разницу амплитуд, вызванную подключением к разным точкам схем: напряжение, прилагаемое к нагрузке, подключенной к среднему отводу от вторичной обмотки в два раза ниже напряжения получаемого на выходе полного диодного моста, подключенного к обоим крайним выводам вторичной обмотки.

7

Симуляция работы воссозданной схемы включена. Показания вольтметров занесены в таблицу 4.

Таблица 4

Рисунок 7 Произведено моделирование схемы однофазного мостового

выпрямителя с разнополярными выходными напряжениями одинаковой величины, как показано на рисунке 7. Отображена осциллограмма выходных напряжений, цвета графиков также отображают анализируемые участки цепи

8

– выходы выпрямителя, к которым подключены одинаковые нагрузочные резисторы. В этой схеме амплитуды выходных напряжений равны. Подобные схемы выпрямителей имеют широкое распространение в устройствах, требующих двухполярное питание, например, усилителях низкой частоты (аудио).

Схема была включена, а измеренные показания вольтметров после понижающего трансформатора и на двух выходах диодного моста занесены в таблицу 5

Таблица 5

Рисунок 8

9

На рисунке 8 представлено моделирование схемы однофазного мостового выпрямителя последовательного типа. В этой схеме использованы два трансформаторных источника пониженного напряжения с диодными выпрямителями,выходыкоторыхсоединеныпоследовательнодляувеличения напряжения, подаваемого на нагрузку. Важным замечанием является выбор режима работы мультиметра: в зависимости от вида величины, требующейся к измерению, мотет меняться метод включения прибора: параллельно для вольтметраи последовательно для амперметра.Такжекуказанным величинам добавляются вариации: тип тока – переменный или постоянный. Все описанные нюансы были учтены и приборы применены в соответствии с поставленной задачей.

Схема включена. Показания вольтметров перед диодными мостами параллельно обмоткам трансформаторов, а также измерение подающегося на нагрузку напряжения сняты и занесены в таблицу 6

Таблица 6

10