Эксплуатационные характеристики выпрямителей

Основными величинами, характеризующими эксплуатационные свойства выпрямителей, являются:

– среднее значение выпрямленного напряженияU_dи тока I_d ;

– коэффициент полезного действия;

– внешняя нагрузочная характеристика, представляющая зависимость напряжения на выходе от тока нагрузки: U_d = f(I_d);

– коэффициент пульсаций, представляющий отношение амплитуды основной гармонической составляющей (50 или 100 Гц) выпрямленного напряжения (тока) к среднему значению выпрямленного напряжения:

. ( 1 )

Эксплуатационными и экономическими характеристиками электрических вентилей являются срок службы, стоимость, надежность, габариты и др.

Оборудование и аппаратура

Комплект лабораторного оборудования "Луч" включает:

1. АВМ1  ампервольтметр 1;

2. АВМ2  ампервольтметр 2;

3. ГТ  генератор тока;

4. ГН3  генератор напряжения 3;

5. выходы трансформатора (ИП): " 15", "Общий", " 15";

6. провода соединительные, комплектующие радиодетали (находятся за панелью стенда);

7. съёмные щиты № 1, № 8 и № 9.

Лабораторные задания и методические указания

1.Снять вольтамперные характеристики полупроводниковых диодов Д9 и КД103.

2. Собрать схему двухтактного выпрямителя с нулевым выводом. Зарисовать кривые напряжений (относительно земли) в характерных точках и объяснить их характер.

3. Зарисовать кривые напряжений для однотактной схемы выпрямителя.

4. Исследовать зависимость выходного напряжения (тока) от нагрузки. Построить график на миллиметровой бумаге.

5. Исследовать зависимость амплитуд пульсации от нагрузки. Построить график на миллиметровой бумаге. Определить коэффициент пульсаций при R₂ = 100 Ом.(См. формулу ( 1 ) ).

6. Собрать схему двухтактного выпрямителя (мостовая схема). Зарисовать кривые напряжений в характерных точках и объяснить их характер.

7. Выполнить задание 4 и 5 для мостовой схемы выпрямителя.

8. Исследовать зависимость пульсаций от величины конденсаторов С₁ и С₂. Зарисовать осциллограммы.

Для выполнения лабораторных заданий необходимо проделать следующее.

1. Для снятия вольтамперных характеристик полупроводниковых диодов использовать: съёмный щит № 1, ГТ, ГН3, АВМ1, АВМ2.

При снятии прямой ветви ВАХ изменять ток ГТ от 0 до 0,3  0,4 мА (при этом напряжение должно изменяться от 0 до 0,3  0,7 В).

При снятии обратной ветви изменять напряжение от 0 до 70 В.

Для каждой ветви получить 7  10 точек на графике.

2. При выполнении заданий 4 и 5 использовать съёмный щит № 8. Недостающие параметры берутся из таблиц вариантов (см. в конце методических указаний к данной лабораторной работе). Для этого необходимо вычислить число k, равное сумме даты, месяца и дня недели, когда проводится лабораторная работа.

Для исследования двухтактной схемы выпрямителя с нулевым выводом использовать ИП, осциллограф, диоды КД103.

Предполагается наблюдать с помощью осциллографа кривые напряжения (относительно земли) в характерных точках Х1, Х2, Х3 и на выходе (клемма 4).

3. Для организации однотактной схемы выпрямителя отключить один из диодов.

Примечание: при сборке схем выпрямителей строго соблюдать полярность включения электрических конденсаторов С1, С2.

4. Для исследования зависимости выходного напряжения выпрямителя от тока нагрузки рекомендуется применять приборы АВМ1, АВМ2 и использовать следующие величины нагрузочного сопротивления R₂: 100, 200, 300, 510, 820 Ом; 1,2 , 2,0, 3,0 , 5,1 , 7,5 , 15 кОм.

5. Зависимость амплитуды пульсаций от нагрузки можно установить при этих же значениях нагрузочного сопротивления.

Переключатель входа "у" осциллографа следует установить в положение " ~ ", чувствительность прибора увеличить. Коэффициент пульсаций определяется как отношение амплитуды пульсаций к средней величине выпрямленного напряжения.

6. Исследование мостовой схемы выпрямителя (съёмный щит № 9) провести с теми же параметрами. В этой схеме используются 4 диода КД 103. Предлагается следующий порядок исследования:

– соединить корпус осциллографа (щуп "") с точкой Х2 и наблюдать кривые напряжений в точке Х1;

– соединить корпус с точкой Х4 и наблюдать кривые напряжений в точке Х3 и на выходе выпрямителя (клемма 3).

8. Для повышения точности измерений рекомендуется переключать диапазон измерительных приборов так, чтобы стрелка находилась в центре или далее шкалы прибора (не зашкаливая).