Задание №3. Исследование выпрямителей.




Задание №1. Исследование RC цепи.

1. Собрем схему согласно рис.1. В настройках источника напряжения выбраем меандр амплитудой 10 В.

Рис.1. Схема для исследования RC цепи.

2. Построим осциллограммы напряжения заряда и разряда конденсатора при различных значениях сопротивления резистора и емкости конденсатора, определим постоянную времени.

 

R=2 кОм, С=50 мкФ

Постоянная времени RC-цепи: τ=RC=2000 Ом * 0.00005 Ф=0.1 c

 

Рис.2. Осциллограмма напряжения заряда и разряда конденсатора (R=2 кОм С=50 мкФ).

Правило 0.7RC: За время 0.7RC конденсатор заряжается или разряжается на 50%.

 

За время 69.94 мс напряжение на конденсаторе достигло значения 4.98 В, что составляет ≈50% от напряжения источника:

 

Правило RC: За время RC конденсатор заряжается или разряжается на 63%.

 

За время 100.02 мс напряжение на конденсаторе достигло значения 6.18 В.

 

Рис.3. Проверка правил 0.7RC и RC по осциллограмме.

Правило 5RC: За время 5RC конденсатор заряжается или разряжается на 99%.

 

За время 499.96 мс напряжение на конденсаторе достигло значения 9.96 В.

Рис.4. Проверка правила 5RC по осциллограмме.

R=2 кОм, С=200 мкФ

Постоянная времени RC-цепи:

Рис.5. Осциллограмма напряжения заряда и разряда конденсатора (R=2 кОм С=200 мкФ).

Постоянная времени равна 0.4 с, а длительность прямоугольного импульса 0.7 с. Конденсатор не успевает полностью зарядиться или разрядиться.

 

R=5 кОм, С=10 мкФ

Постоянная времени RC-цепи:

 

Рис.6. Осциллограмма напряжения заряда и разряда конденсатора (R=5 кОм С=10 мкФ).

Постоянная времени равна 0.05с. За время прохождения прямоугольного импульса конденсатор успевает полностью зарядиться или разрядиться.

 

Задание № 2. Исследование вольтамперной характеристики диода.

1. Соберем схему согласно рис. 7.

Рис.7. Схема исследования ВАХ диода.

2. Изменяя значение сопротивления, построим вольтамперную характеристику исследуемого диода.

 

Таблица значений напряжения и тока для построения ВАХ:

Рис.8. Вольтамперная характеристика диода.

Рис.9. Фрагмент ВАХ диода в области обратного напряжения.

Рис.10. Фрагмент ВАХ диода в области прямого напряжения.

 

3. Определим величину прямого напряжения, максимального обратного напряжения, обратного тока.

 

Прямое напряжение ≈1.3 В

Максимальное обратное напряжение ≈49.9 В.

Обратный ток ≈1мА(при 49.9 В).

 

 

Задание №3. Исследование выпрямителей.

1. Соберем схему однополупериодного выпрямителя(Рис.11). Зададим входное напряжение 10 В, 50 Гц. Построим совмещенные осциллограммы входного и выходного напряжения.

 

Рис.11. Схема однополупериодного выпрямителя.

Рис.12. Осциллограммы входного(красный график) и выходного(синий график) напряжения.

На положительной полуволне напряжение на нагрузке меньше напряжения источника на величину прямого напряжения диода. На отрицательной полуволне к диоду приложено обратное напряжение. При этом диод закрыт и на нагрузке нет напряжения.

 

2. Соберем схему двухполупериодного выпрямителя(Рис.13). Зададим входное напряжение 10 В, 50 Гц. Построим совмещенные осциллограммы входного и выходного напряжения.

 

Рис.13. Схема двухполупериодного выпрямителя.

Рис.14. Осциллограммы входного(красный график) и выходного(синий график) напряжения.

На положительной полуволне напряжение на нагрузке меньше напряжения источника на величину суммы прямого напряжения двух диодов. На отрицательной полуволне напряжение на нагрузке противоположно по знаку напряжения источника и меньше его на два прямых напряжения диода. Двухполупериодный выпрямитель в отличие от однополупериодного позволяет использовать и отрицательную полуволну входного напряжения

 

 

3. Соберем схему трехфазного выпрямителя(Рис.15). Зададим входное напряжение 10 В, 1 Гц, сдвиг фазы источников 120° относительно друг друга. Построим совмещенные осциллограммы входного и выходного напряжения.

 

Рис.15. Схема трехфазного выпрямителя.

Рис.16. Осциллограммы входного(красный график) и выходного(синий график) напряжения.

Трехфазный выпрямитель обладает свойством пропускать наибольшее в данный момент напряжение из трех фаз источника.

Напряжение на нагрузке меньше напряжения источника на величину суммы прямого напряжения двух диодов.

Величина пульсации выходного напряжения меньше, чем в случае с двухполупериодным выпрямителем.

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-04-26 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: