Исследование однофазного двухполупериодного выпрямителя с фильтром

Лабораторная работа Исследование однофазного двухполупериодного выпрямителя с фильтром Введение выпрямитель электрический фильтр ток Цель работы: экспериментальное исследование характеристик мостового выпрямителя переменного тока с различными видами сглаживающих фильтров, освоение методики исследования и расчета выпрямителя.

Используемое оборудование: миллиамперметр амперметр постоянного тока, вольтметр постоянного и переменного тока, цифровой запоминающий осциллограф Tektronix TDS 1002b, исследуемый выпрямитель и фильтры.

1. Теоретические сведения Выпрямитель электрического тока — электронная схема, предназначенная для преобразования переменного электрического тока в постоянный (однополярный) электрический ток.

В полупроводниковой аппаратуре выпрямители исполняются на полупроводниковых диодах. В более старой и высоковольтной аппаратуре выпрямители исполняются на электровакуумных приборах — кенотронах. Раньше широко использовались — селеновые выпрямители.

2. Выполнение работы Подключим наш выпрямитель с сети 220 В и снимем показания с помощью осциллографа.

T=20 мс

f = 1/T = 50 Гц

U2 max= 9.6 B

Снимем показания еапряжения на нагрузке.

Ud max= 7.76 B

T=10 мс

f = 100 Гц Снимем показания напряжения на одном из диодов.

Uд max=8.6 B

T=20 мс

f = 50 Гц Падение напряжения ДU=0.88 B

Снимем внешнюю характеристику.

Применим к выпрямителю С-фильтр, добавляя в схему конденсатор.

На осциллографе видим

Uc=7.76 B

T=10 мс

f = 100 Гц Пульсации стали меньше на 3.28 В.

Добавим в схему еще один конденсатор. В итоге на экране осциллографа увидим.

Как видно из осциллограмы пульсации стали еще меньше.

Примени LC фильтр к схеме.

Как видно из осциллограммы пульсации стали едва заметны, что значит что напряение стало близко к постоянному. Частота в данном случае стремится к 0.

Вывод В ходе выполнения лабораторной работы мы исследовали работу однофазного двухполупериодного выпрямителя с фильтрами. В ходе выполнения лабораторной работы мы подтвердили, что при добавлении С-фильтра, а так же LC-фильтра напряжение стает близко к постоянному.

Контрольные вопросы

1. Сравните двухполупериодную мостовую схему выпрямителя со схемой со средней точкой вторичной обмотки трансформатора?

Для получения одинакового напряжения в схеме со средней точкой вторичная обмотка должна иметь большее количество витков, чем в мостовой схеме. Это увеличивает размеры трансформатора. В этой же схеме к диодам прикладывается вдвое большее напряжение, чем в мостовой. Учитывая это, предпочтение отдаётся мостовой схеме, хотя здесь и требуется больше диодов.

2. В каких случаях используют последовательное соединение диодов в схемах выпрямителя?

Последовательное включение n диодов необходимо, если обратное выдерживаемое напряжение диода в n раз меньше фактического, приложенного к группе (это зависит от схемы выпрямления).

3. Почему увеличивается выпрямленное напряжение при подключении сглаживающего фильтра?

Сглаживающий фильтр сглаживает пульсацию, поэтому среднее значение напряжения повышается.