Выпрямление переменного тока. Отчет1_ШамсимухамадоваЗ. Выпрямление переменного тока. Выпрямители
 Скачать 0.77 Mb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ УЗБЕКИСТАНА ИМЕНИ МИРЗО УЛУГБЕКА Отчет к лабораторной работе по курсу: “Радиоэлектроника” На тему: Выпрямление переменного тока. Выпрямители. Выполнила: студентка группы Ф-1808 Шамсимухамадова Зухра Ташкент 2020 Лабораторная работа №1: Изучение выпрямления переменного тока Цель: изучение работы однополупериодного и двухполупериодного выпрямителей и иххарактеристик. Выпрямителем называется устройство для преобразования напряжения переменного тока в напряжение постоянного тока. Выполнение упражнений в лабораторной работе осуществляется на основе схем, изученных при теоретической подготовки. Лабораторная работа выполнена на универсальном стенде. Сборка схем осуществляется вставлением в соответствующие ячейки съемных элементов. Электрические цепи в зависимости от реакции на величину и направления тока или напряжения подразделяются на три вида: 1.Линейные электрические цепи. 2.Нелинейные электрические цепи 3.Параметрические цепи. Существует несколько схем выпрямителей. 1. ОДНОФАЗНЫЙ ОДНОПОЛУПЕРИОДНЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ (рис. 1).   В данной схеме используется полупроводниковый диод VD (чаще всего кремниевый), обладающий нелинейной вольтамперной характеристикой. Под действием синусоидального напряжения генератора в цепи нелинейного элемента возникает ток, приобретающий форму последовательности импульсов, т.к. ток в цепи диода существует только в течение положительных полуволн входного напряжения (из-за односторонней проводимости диода). Диаграмма работы однополупериодного выпрямителя показана на рис. 2. Полученную последовательность импульсов тока, как и любой периодический несинусоидальный сигнал можно представить в виде постоянно составляющей  и периодических (гармонических) составляющих с частотами, кратными частоте приложенного напряжения U. 2. ОДНОФАЗНЫЙ ДВУХПОЛУПЕРИОДНЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ. Подобный выпрямитель состоит из трансформатора, вторичная обмотка которого состоит из 2-х частей и 2-х полупроводниковых диодов (рис. 5).  Наличие средней точки трансформатора приводит к тому, что напряжение на каждой половине вторичной обмотки w1 и w2 будет приложено к каждому из диодов VD1 и VD2. В течение положительного, для половины обмотки w1, полупериода диод VD1 открывается и возникает ток в цепи этого диода, протекающий через нагрузку. В течение отрицательного полупериода диод VD1 закрыт и открывается диод VD2. В этом случае также возникает импульс тока через нагрузку. Таким образом, в цепи нагрузки ток протекает в течение обоих половин полупериода. Вследствие этого частота пульсаций тока в цепи нагрузки становится вдвое больше, чем частота синусоидального напряжения, приложенного к выпрямителю. Полученную последовательность импульсов можно представить в виде суммы постоянной составляющей и суммы переменных составляющих с частотами, кратными удвоенному значению частоты выпрямленного напряжения:  рис. 6а- спектр входного напряжения; рис. 6б – спектр тока, протекающего через нагрузку. Недостатком подобной схемы выпрямителя является увеличенное число витков вторичной обмотки. 3. МОСТОВАЯ СХЕМА ВЫПРЯМИТЕЛЯ (рис. 7). В течение положительной полуволны входного напряжения открываются диоды VD1 и VD3, и в цепи нагрузки возникает импульс тока. Отрицательная волна напряжения открывает диоды VD2 и VD4, что также приводит к протеканию импульса тока через нагрузку. Мостовая схема имеет характеристики, аналогичные предыдущей схеме. Достоинством мостовой схемы является меньшее число витков вторичной обмотки, чем в предыдущей схеме. В настоящее время в 3 схемах выпрямителя наиболее часто используют не отдельные диоды, а диодные сборки (КЦ 402, КД 405 и т.д.), состоящие из 4-х диодов, образующих мостовую схему. СГЛАЖИВАЮЩИЕ ФИЛЬТРЫ. Для сглаживания (уменьшения) пульсаций выпрямленного напряжения применяют сглаживающие фильтры. В качестве подобных фильтров используются фильтры нижних частот, имеющие следующую частотную характеристику (рис. 8);  где K- коэффициент передачи фильтра;  - частота среза. Подобная характеристика фильтра позволяет выделить постоянную составляющую из сложного спектра тока, протекающего через нелинейный элемент (диод). Существует несколько типов фильтров низших частот. 1. Емкостный фильтр -конденсатор включается параллельно нагрузке. Для удовлетворительной работы фильтра необходимо, чтобы емкостное сопротивление фильтра  для основной (первой) гармоники было меньше сопротивления нагрузки (рис. 9)   2. Индуктивный фильтр включается последовательно с сопротивлением нагрузки (рис. 10). Для удовлетворительного сглаживания необходимо выполнить условие:  Для лучшего сглаживания используют Г- образные (рис. 11а)  и П-образные (рис. 11б) фильтры. Подобные фильтры обеспечивают высокий коэффициент сглаживания Различие спектров тока однополупериодного и двухполупериодного выпрямителей (вдвое большая частота первой гармоники) позволяет при использовании для них аналогичных фильтров получать значительно меньший коэффициент пульсации при двухполупериодном выпрямлении. Подготовка эксперимента.   рис 1. Настройка осциллогрофа   Рис. 2. Съемная плата с полупериодным выпрямителем. Рис. 3: Съемная плата с полнопериодным выпрямителем Вывод: В данной лабораторной работе мы рассмотрели принципы действия различных схем выпрямителей переменного тока ,провели исследование выпрямления переменного тока. В ходе работы приобрели навыки по определению некоторых недостатков использованных схем. Различили спектры тока однополупериодного и двухполупериодного выпрямителей Поняли что «П» образные фильтры качественнее чем «Г» образные. Изучили в каких случая нельзя пользоваться «П» образным фильтром. |