Програма дослідження

1.Вивчити принцип роботи однофазних випрямлячів, помножувачів напруги та згладжуючих фільтрів. Дати відповіді на контрольні запитання.

2.Виконати розрахунок однофазних випрямлячів для заданого варіанту технічних умов (табл.1).

Таблиця 1.

Технічні умови для однофазних випрямлячів

№ вар.	E0, B	I0, A	UC, B	m	f, Гц	КР, %
1	12	0.4	220	1	50	5
2	15	0.35	220	1	50	4
3	24	0.6	127	1	50	6
4	10	0.8	115	1	400	3
5	10	1	220	1	50	8
6	8	3	220	1	50	7
7	14	4	127	1	50	4
8	12	6	115	1	400	3
9	36	5	220	1	50	10
10	18	2	115	1	400	5
11	6	8	127	1	50	8
12	8	3	220	1	50	6
Е0 – випрямлена напруга, І0 – випрямлений струм, UC- напруга мережі, m- кратність пульсацій, f- частота мережі, КР – коефіцієнт пульсацій на емності фільтра (для ємнісного навантаження).

Розрахунок випрямляча виконується із застосуванням пакету прикладних математичних програм MATHCAD для різних варіантів схемних рішень випрямляча та для різних за характером навантажень. Після розрахунку здійснюється вибір елементної бази (діодів, конденсаторів, резисторів) з врахуванням наступних даних (табл.2...4):

Таблиця 2.

Параметри випрямляючих діодів.

Тип	ІПР, А	UПР, В	UЗВ, В	ІЗВ, мА	f, кгц
Д7А	0.3	1	50	0.1	100
Д7Г	0.3	0.5	200	1	2.4
КД204В	0.6	1.4	50	0.5	50
2Д204В	1	1.4	50	0.5	50
2Д202В	3	1	100	1	1.2
КД208А	1.5	1	100	0.2	1
2Д201А	5	1	100	3	1.1
Д303А	3	0.35	150	5	1.2
Д302	1	1	200	8	15
2Д201Г	10	1	200	3	1.1
Д245	10	1.2	300	3	1.2
КД209А	0.7	1	400	0.3	15
КД206А	10	1.2	400	1.5	1.2
2Д206В	10	1.2	600	1.5	1
ІПР- прямий (випрямлений) струм, UПР – спадок напруги на діоді при прямому струму, UЗВ- допустима зворотна напруга, ІЗВ- максимальний зворотний струм, f- максимальна робоча частота.

Таблиця 3.

Шкала номінальних ємностей, мкФ.

0.010	0.012	0.015	0.018	0.022	0.027	0.033	0.039	0.047	0.056
0.068	0.082	0.10	0.15	0.22	0.33	0.47	0.68	1.0	1.5
2.2	3.3	4.7	6.8	10	15	22	33	47	68
2*	5*	10*	20*	50*	100*	200*	1000*	2000*	5000*
* - для електролітичних конденсаторів.

Таблиця 4.

Шкала номінальних величин резисторів (Ом, кОм, МОм).

1.0	1.1	1.2	1.3	1.5	1.6	1.8	2.0	2.2	2.4
2.7	3.0	3.3	3.6	3.9	4.3	4.7	5.1	5.6	6.2
6.8	7.5	8.2	9.1

Завершується 2п. програми досліджень порівняльними оцінками різних варіантів випрямлячів та висновками за результатами розрахунку.

3. При дослідженнях однофазних випрямлячів методом математичного моделювання використовується програма ELECTRONICS WORКBENCH. Порядок виконання цієї роботи є наступним:

- після завантаження програми відкривається файл EJ1M1.ewb і виконуються дослідження залежності параметрів випрямляча з середньою точкою та LC-фільтром на його виході від параметрів єлементів. Визначаються осцилограми та перехідні процеси методом математичного моделювання;

- відкривається файл EJ1M2.ewb і аналогічним чином виконується дослідження однопівперіодної схеми з ємнісним навантаженням:

- відкривається файл EJ1M3.ewb і досліджується схема множника напруги.

У звіті з проведених досліджень наводяться схеми випрямлячів, осцилограми, графіки перехідних процесів та висновки про вплив параметрів елементів на характеристики випрямлячів.

4.Провести експериментальне дослідження випрямлячів за наступною програмою:

• Зняти та побудувати графіки зовнішних характеристик випрямляча U_H = F(I_H) при його роботі : а)- без згладжуючого фільтра; б)- з L – фільтром; в)- з С-фільтром; г) – з LC-фільтром. Під час знімання зовнішніх характеристик струм навантаження І_Н змінювати в межах від 0 до 1.0 А з кроком 0.05 А, записуючи результати у таблицю:

ІН, мА UH, B	0	0.05	0.10	...	0.95	1.00
а)
б)
в)
г)

• За знятими зовнішніми характеристиками побудувати залежність внутрішнього опору випрямляча від струму навантаження І_Н. Внутрішній опір випрямляча при цьому визначати за формулою:

де U_H – приріст напруги на навантаженні при зміні струму І_Н = 0.05 А;

• зарисувати у масштабі осцилограми пульсацій на навантаженні для чотирьох видів ввімкнення сгладжуючих фільтрів, якщо струм навантаження І_Н = 0.5 А;

• побудувати залежність потужності Р_Н, яку споживає навантаження, від опору навантаження R_H. Значення Р_Н і R_H для кожної точки графіків визначати, користуючись формулами: Р_Н = U_HiI_Hi i R_H = U_Hi/ I_Hi , де U_Hi та I_Hi - напруга та струм відповідно в і-й точці зовнішньої характеристики випрямляча;

• зробити змістовні висновки щодо знятих та побудованих характеристик U_H = f (I_H) , r_BH = F (I_H) , P_H =  (R_H) та осцилограм пульсацій на вході та виході випрямляча.