Институт Космических и Информационных Технологий
институт
Системы автоматики, автоматизированного управления и
проектирования
кафедра
Лабораторная работа
по дисциплине
Электротехника и электроника
ИССЛЕДОВАНИЕ ДВУХПОЛУПЕРИОДНЫХ ВЫПРЯМИТЕЛЕЙ
тема
| Преподаватель | _________ подпись, дата | Довгун В. П. инициалы, фамилия | ||
| Студент | КИ 11-02б номер группы | 031100097_ номер зачетной книжки | _________ подпись, дата | Бузина Н.Д. инициалы, фамилия |
Красноярск 2012
Лабораторная работа 2
Тема: исследование двухполупериодных выпрямителей.
Цель работы: исследование принципа работы и характеристик двухполупериодного выпрямителя.
Оборудование: PSpice Schematics.
Порядок выполнения работы:
1. Собрать схему двухполупериодного выпрямителя (рис. 1.2). Установить значения элементов, полученные в предварительном расчете.
2. Установить значение емкости сглаживающего конденсатора C=0.1Cф, где Cф - емкость, полученная в ходе предварительного расчета. Скопировать моделируемую цепь в отчет.
3. В режиме Transient получить и скопировать в отчет графики напряжений вторичной обмотки трансформатора и нагрузки, напряжения на диоде, тока диода.
4. Установить значение емкости сглаживающего конденсатора C=0.5Cф, Повторить п. 2.
5. Установить значение емкости сглаживающего конденсатора C=Cф. Повторить п. 2. Обратить внимание, как изменились формы кривых напряжений и тока диода.
6. Для каждого случая определить среднее значение и амплитуду пульсаций выпрямленного напряжения, коэффициент пульсаций. Результаты расчетов записать в отчет.
Ход работы
Предварительные расчеты:
| Вариант | Рн, Вт | Uн, В | ε (коэффициент пульсаций) | Rн, Ом | Сф, мкФ | f, Гц |
| 0.05 |
Рабочая схема двухполупериодного выпрямителя (с установленными значениями):
Установим значение конденсатора С = 0.1·Сф = 180 мкФ
Графики напряжений вторичной обмотки трансформатора (красный) и нагрузки (зеленый):
Для определения Umax и Umin на нагрузке рассмотрим график на участке для установившегося режима:
Umin ≈ 2,6 B
Umax ≈ 8,2 B
Среднее значение напряжения:
Uср = (Umax+Umin)/2 = 5,4 В
Амплитуда пульсаций:
U~ = (Umax-Umin)/2 = 2,8 В
Коэфициент пульсаций:
k =U~/Uср = 0,519
Повторяем проделанные операции для значения конденсатора
С = 0.5·Сф = 900 мкФ
Графики напряжений вторичной обмотки трансформатора (красный) и нагрузки (зеленый):
Опять же, для определения Umax и Umin на нагрузке рассмотрим график на участке для установившегося режима:
Umin ≈ 5,4 B
Umax ≈ 7,6 B
Среднее значение напряжения:
Uср = (Umax+Umin)/2 = 6,5 В
Амплитуда пульсаций:
U~ = (Umax-Umin)/2 = 1,1 В
Коэфициент пульсаций:
k =U~/Uср = 0,17
Построим графики напряжений для вторичной обмотки транзистора и для нагрузки для значения конденсатора С = Сф = 1800 мкФ
Снимем еще раз значения с графика:
Umin ≈ 5,9 B
Umax ≈ 7,7 B
Среднее значение напряжения:
Uср = (Umax+Umin)/2 = 6,8 В
Амплитуда пульсаций:
U~ = (Umax-Umin)/2 = 0,9 В
Коэфициент пульсаций:
k =U~/Uср = 0,132
Параметры выпрямленного напряжения:
| Uср, В | U~, В | k (коэффициент пульсаций) | |
| C = 0.1Cф | 5,4 | 2,8 | 0,519 |
| C = 0.5Cф | 6,5 | 1,1 | 0,17 |
| C = Cф | 6,8 | 0,9 | 0,132 |
Вывод:
Подключив к схеме конденсатор, получили простейший емкостной фильтр, с помощью которого выпрямили напряжение на нагрузке. Из графиков легко заметить, что с увеличением величины емкости конденсатора уменьшается коэффициент пульсаций напряжения. Это подтверждают также данные из таблицы.