Лабораторная работа №4

Исследование однофазной мостовой схемы выпрямления

на полупроводниковых диодах

1. Цель работы.

Изучение принципа действия однофазной мостовой схемы выпрямления (схемы Греца), исследование основных её характеристик и особенностей работы. Экспериментальная проверка результатов расчёта её основных электрических величин и показателей.

2. Подготовка к работе.

2.1. По литературе 1-4 и приложению (п.8 данной лабораторной работы) изучите следующий теоретический материал:

- принцип действия мостовой схемы выпрямления, временные диаграммы напряжений и токов её элементов;

- выводы основных расчётных соотношений при различных режимах работы;

- особенности лабораторной установки (смотри пункт 7).

2.2. Ознакомитесь с методическими указаниями данной лабораторной работы.

2.3. Подготовьте бланки отчёта, где приведите информацию, необходимую в дальнейшем для выполнения лабораторной работы.

2.4. Необходимо уяснить назначение каждого элемента схемы выпрямления, цель каждого опыта, ожидаемые кривые наблюдаемых процессов и результаты.

2.5. Ответьте на контрольные вопросы.

2.6. Подготовьте осциллограф к работе с синхронизацией от сети в режиме непрерывной развёртки в диапазоне 10 - 50 Гц и «закрытым входом».

3. Контрольные вопросы

3.1. При каких ограничениях выведены расчётные соотношения, характеризующие процесс выпрямления в исследуемой схеме при нагрузке емкостного, индуктивного характера?

3.2. Что такое угол отсечки тока вентиля, как он зависит от величины емкости конденсатора фильтра?

3.3. Зависит ли угол отсечки от величины тока нагрузки?

3.4. Чем объяснить нелинейный вид внешней характеристики схемы выпрямления при нагрузке емкостного характера?

3.5. Существуют ли преимущества работы схемы на нагрузку емкостного характера, если да, то в чём они заключаются?

3.6. Почему график внешней характеристики при нагрузке емкостного характера располагается над графиком внешней характеристики нагрузки индуктивного характера?

3.7. Каковы преимущества и недостатки мостовой схемы выпрямления? Дайте ей сравнительную оценку с другими схемами выпрямления.

3.8. Что такое «коэффициент использования трансформатора»?

3.8. Какую форму будет иметь ток в первичной обмотке трансформатора в мостовой схеме при различном характере нагрузки, как эта форма связана с формой тока во вторичной обмотке?

3.10. От чего зависит величина переменной составляющей в выпрямленном напряжении при нагрузке емкостного (индуктивного) характера?

3.11. Как определить КПД выпрямителя теоретически и по данным полученным экспериментально?

4. Содержание работы.

4.1. Изучите по рекомендованной литературе теоретический материал об особенностях технической реализации мостовой схемы выпрямления, процессах функционирования, области её применения. Ознакомьтесь с принципиальной схемой макета (рисунок 4.1) и его конструктивным выполнением (смотри п. 7).

4.2. Рассчитайте электрические параметры схемы выпрямления при её работе на нагрузку с емкостной реакцией.

4.3. Рассчитайте электрические параметры схемы выпрямления при работе на нагрузку с индуктивной реакцией.

4.4. Произведите измерения электрических параметров схемы выпрямления: I₀, U₀, I_cp, I₁, , I₂.

4.5. Исследуйте внешние характеристики мостовой схемы выпрямления при нагрузке активного, емкостного и индуктивного характера.

4.6. Исследуйте процессы функционирования мостовой схемы выпрямления с помощью осциллографа.

4.7. Сделайте выводы по результатам работы.