Лабораторная работа № 1 «Неуправляемые выпрямители»
Цель работы: изучение принципа действия и основных характеристик неуправляемых выпрямителей при резистивной нагрузке.
Объект исследования: Исследуются два однофазных неуправляемых выпрямителя: однополупериодный и двухполупериодный мостовой без фильтра и с емкостным фильтром. Нагрузкой выпрямителя является переменный резистор Rн.
| Тип диода | Uпр.ср (В) | Iпр.ср (мА) | Uобр.max (В) |
| КД 106А |
Постоянное напряжение на нагрузке Uн.ср и переменное напряжение на вторичной обмотке трансформатора измеряются мультиметром ВР11А, постоянная составляющая тока – цифровым прибором Щ 4300. На панелях установлены кремниевые выпрямительные диоды, сведения о которых приведены в табл. 1.1, где Iпр.ср – допустимый прямой ток диода, Uпр.ср – среднее прямое напряжение, Uобр.max – наибольшее обратное напряжение диода.
Подготовка к занятию.
1. Изучила раздел «Однофазные неуправляемые выпрямители без фильтров и с фильтрами. Вторичные источники электропитания».
2. 
Начертила схемы однополупериодного и мостового выпрямителей без фильтра, а также однополупериодного и мостового выпрямителей с С-фильтром. На схемах показать приборы для снятия внешних характеристик.
3. Для однополупериодного или мостового (в зависимости от задания в таблице) выпрямителя без фильтра и с С-фильтром рассчитать: – выпрямленное напряжение на нагрузочном резисторе Uн.ср; – выпрямленный ток Iн.ср; – максимальное обратное напряжение на диоде Uобр.max. Фильтр считать идеальным. Исходные данные для расчета приведены в таблице:
| Номер бригады | Тип диода | Тип выпрямителя | Rн [Ом] | U2 [В] |
| КД 106А | Однополупериодный |
4. По таблице проверить соответствие диода, который установлен в Вашем варианте выпрямителя, результатам расчета.
5. Записать значения коэффициентов пульсаций в однополупериодной и двухполупериодной схемах без фильтра.
6. Заготовить таблицы для записи результатов измерений.
Содержание занятия.
1. Исследуйте выпрямители: однополупериодный и мостовой без фильтра, а также однополупериодный и мостовой с емкостными фильтрами. Для каждого из выпрямителей снимите внешнюю характеристику и зарисуйте осциллограмму напряжения на нагрузке для Rн.max. По результатам эксперимента постройте на одном графике четыре внешние характеристики.
2. Для однополупериодного и мостового выпрямителей без фильтра рассчитайте по их внешним характеристикам эквивалентное внутреннее сопротивление Rвн.
3. Для исследованных в п.1 выпрямителей определите с помощью осциллографа коэффициент пульсаций р (см. раздел «Методические указания»).
4*. (По усмотрению преподавателя) Снимите внешнюю характеристику и рассчитайте коэффициент пульсации p для RС-фильтра. Все внешние характеристики (п.1 и п.4) привести в одних осях координат.
Однополупериодный выпрямитель без фильтра
| ОПВ | |||||
| Iн, мА | 5,79 | 11,55 | 22,3 | 35,5 | 52,2 |
| Uн, В | 6,78 | 6,43 | 5,9 | 5,53 | 4,82 |
| Rн, Ом | 1170,984 | 556,71 | 264,574 | 155,7746 | 92,33716 |
Однополупериодный выпрямитель с фильтром
| ОПВ с ф | |||||
| Iн, мА | 14,8 | 27,3 | 45,9 | 65,1 | 84,8 |
| Uн, В | 17,25 | 15,18 | 12,47 | 10,12 | 7,92 |
| Rн, Ом | 1165,541 | 556,044 | 271,6776 | 155,4531 | 93,39623 |
Мостовой выпрямитель с фильтром
| ДПВ c ф | |||||
| Iн, 10 | 16,3 | 31,3 | 56,1 | 84,4 | 117,4 |
| Uн, В | 18,9 | 17,43 | 15,23 | 13,17 | 10,88 |
| Rн, Ом | 1159,509 | 556,869 | 271,4795 | 156,0427 | 92,67462 |
Мостовой выпрямитель без фильтра
| ДПВ | |||||
| Iн, мА | 11,7 | 23,7 | 44,9 | 103,7 | |
| Uн, В | 13,8 | 13,19 | 12,18 | 11,9 | 9,6 |
| Rн, Ом | 1179,487 | 556,5401 | 271,2695 | 152,5641 | 92,57473 |
Вывод: Из коэффициентов пульсации видно, что мостовой выпрямитель более эффективен, чем однополупериодный выпрямитель. Так же видно, что выпрямители с фильтром эффективнее, чем выпрямители такого же типа но без фильтра. По осциллограммам видно, что с добавлением фильтра они становятся более ломанными, но и с более выпрямленным напряжением.