Силовые преобразователи переменного напряжения в постоянное. Рассчет и исследование различных схем выпрямителей на полупроводниковых диодах и сглаживающих фильтрах, страница 2

     

Рис 4.2.1 Зависимости теоретической и  экспериментальной максимальных амплитуд  пульсации от тока нагрузки

Рис 4.2.2 Зависимость Uн от тока нагрузки

4.3 Исследование двухполупериодной схемы:

 

I_н = U_R/R

U_{п.макс теор} (максимальная амплитуда пульсации, теоретический расчет) = (Iн*∆t)/С

Таблица 4.3.

UR, В	Uп.max, В	Uн, В	Iн, А	Uп.max теор, В
0,24	0,10	8,43	0,0160	0,107
0,31	0,11	8,39	0,0207	0,138
0,42	0,14	8,35	0,0280	0,187
0,53	0,17	8,34	0,0353	0,236
0,61	0,21	8,31	0,0407	0,271
0,92	0,31	8,25	0,0613	0,409
1,21	0,39	8,15	0,0807	0,538
1,52	0,46	8,10	0,1013	0,676
1,83	0,56	8,05	0,1220	0,813
2,12	0,62	8,01	0,1413	0,942
2,39	0,68	7,97	0,1593	1,062
2,67	0,80	7,94	0,1780	1,187
3,01	0,86	7,88	0,2007	1,338
3,62	1,00	7,83	0,2413	1,609
4,14	1,14	7,79	0,2760	1,840
4,50	1,20	7,65	0,3000	2,000
5,02	1,26	7,56	0,3347	2,231
5,60	1,40	7,36	0,3733	2,489
7,00	1,60	7,02	0,4667	3,111

Рис 4.3.1 Зависимости теоретической и  экспериментальной максимальных амплитуд  пульсации от тока нагрузки

Рис 4.3.2 Зависимость Uн от тока нагрузки

5. Сравнение теоретических и экспериментальных зависимостей, расчет погрешностей

U_вх=6.3 В

5.1. Для однополупериодной схемы:

U_{н теор} = U₂ – U_д – R_обм*I_н = 7,42 -0,6 -1*0,06 = 6,76 В                      

u2=5,25 В                                     U₂=5,25*√2=7,42 В

U_{н эксп} = 8,16 В

ε =|(U_{н теор} - U_{н эксп} )/ U_{н теор}|*100% = |(6,76-8.16)/6,76|*100%  = 21%

U_{п макс теор} = (I_н*∆t)/C = (0,06*0,02)/0,0015 = 0,8 В

U_{п макс эксп} = 0,73 В

ε =|(U_{п макс теор} – U_{п макс эксп} )/ U_{п макс теор}|*100% = |(0,8-0.73)/0,8|*100%  = 9%

5.2. Для двухполупериодной схемы:

U_{н теор} = U₂ – 2*U_д – R_обм*I_н = 7,42 -0,6*2 -1*0,06 = 6,16 В

U_{н эксп} = 8,25 В

ε =|(U_{н теор} - U_{н эксп} )/ U_{н теор}|*100% = |(6,16-8,25)/6,16|*100%  = 33%

U_{п макс теор} = (I_н*∆t)/C = (0,06*0,01)/0,0015 = 0,4 В

U_{п макс эксп} = 0,31 В

ε =|(U_{п макс теор} – U_{п макс эксп} )/ U_{п макс теор}|*100% = 17%

6. Выводы:

Экспериментально полученные зависимости U_п(I_н) для одно- и двухполупериодного выпрямителей оказались линейными (см. Рис. 4.2.1 и Рис. 4.3.1). Это соответствует теоретическим предпосылкам. Погрешности напряжений между теоретическими и экспериментальными значениями для однополупериодного (∆U_{п макс}  = 9%, ∆U_н = 21%) и двухполупериодного (∆U_{п макс}  = 17%, U_н = 33%) выпрямителей связаны с параметрами конденсатора емкостью 1500 мкФ. Его относительная погрешность лежит в пределах [-20% ÷ +80%], полученные в работе погрешности укладываются в этот диапазон.

В однополупериодном выпрямителе конденсатор разряжается в два раза дольше, этим объясняется тот факт, что пульсация в однополупериодном выпрямителе почти в два раза превышает пульсацию в двухполупериодном.