Исследование выпрямителей: Методические указания по выполнению лабораторной работы дисциплины "Электроника"

МИНИСТЕРСТВО ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

     А.Е. Красковский

П.Б. Яковлев

М.В. Золотов

     О. В. Тарабан

МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

“ИССЛЕДОВАНИЕ ВЫПРЯМИТЕЛЕЙ”

Санкт-Петербург

2003

Цель работы: целью работы является изучение схем выпрямления и их характеристик.

1. Краткие сведения из теории:

Схемы выпрямления широко применяются в устройствах питания для преобразования переменного тока в постоянный. В выпрямителях используется свойство односторонней проводимости вентилей: полупроводниковых диодов, электронных ламп и др. Используемые на практике выпрямители можно разделить: по построению схемы на однополупериодные и двухполупериодные, однофазные и многофазные, с умножением напряжения; по характеру нагрузки на выпрямители- с активной, индуктивной и ёмкостной нагрузкой.

В данной лабораторной работе исследуются однофазные схемы выпрямления на полупроводниковых диодах.

Действие схемы сводится к тому, что в моменты времени, когда на аноде диода имеется положительный потенциал, ток протекает через диод, активное сопротивление и источник переменного напряжения. Если к выпрямителю приложено синусоидальное напряжение, то ток в нагрузке будет иметь вид последовательности импульсов с длительностями, равными полупериоду синусоиды. Постоянная составляющая равна среднему значению выпрямленного тока, протекающего за период через нагрузку.

Во всех схемах ток в нагрузке имеет пульсирующий характер. Отношение амплитуды переменной составляющей выпрямленного напряжения U_m к постоянной составляющей Е определяет качество выпрямления и называется коэффициентом пульсации: К_п=  U_m /Е.

В схемах выпрямителей с активной нагрузкой коэффициент пульсации имеет величины, превосходящие допустимые нормы для большинства видов потребителей выпрямленного напряжения. Поэтому для уменьшения коэффициента пульсации в схему выпрямителя вводят сглаживающий фильтр. Простейшим фильтром может служить ёмкость, включённая параллельно нагрузке. Наличие фильтра позволяет существенно уменьшить пульсации напряжения на нагрузке. Одновременно уменьшается время протекания тока через диоды, по сравнению со случаем активной нагрузки, что приводит к уменьшению угла отсечки.

2. Порядок выполнения работы

- 

н

с

Схема исследований показана на рисунке 1. В однополупериодной схеме выпрямления используется диод VD1. Схема однополупериодного выпрямителя со сглаживающим фильтром показана на рис. 2, где          - емкости С1(С2, С3). Мостовая схема  выпрямителя  собирается на диодах VD1, VD2, VD3, VD4 (рис.3),           нагрузочное сопротивление R1 ( R2, R3).