Материал: ЛБ2

Рис.12. Осциллограмма выходного напряжения при С = 100 мкФ

Отношение действующего значения выходного (выпрямленного) напряжения к действующему значению синусоидального входного напряжения:

Амплитуда переменной составляющей выпрямленного напряжения:

Коэффициент пульсаций выпрямленного напряжения:

Вносим найденные данные в таблицу 3.

Вывод: В ходе лабораторной работы исследовались характеристики и параметры выпрямительных систем, сглаживающих фильтров и стабилизаторов напряжения, определили параметры различных выпрямителей. Выявлено, что с увеличением емкости конденсатора уменьшается коэффициент пульсации, у двухполупериодного выпрямителя он меньше, чем у однополупериодного выпрямителя при одинаковых емкостях, так же у двухполупериодного выпрямителя пульсации на выходе имеют в 2 раза большую частоту, поэтому он более эффективен.

Ответы на контрольные вопросы:

1. Из каких основных элементов состоит вторичный источник питания?

Рис.13. Структурная схема вторичного источника электропитания

Силовой трансформатор Тр, выпрямитель В, сглаживающий фильтр Ф и стабилизатор напряжения Ст.

2. Какое напряжение по форме и по роду тока получается на выходе выпрямителя?

Выпрямитель преобразует напряжение переменного тока в пульсирующее напряжение постоянного тока.

3. Чем отличаются параметры выходного напряжения различных однофазных выпрямителей?

По сравнению с однополупериодным выпрямителем в двухполупериодном в два раза увеличивается постоянная составляющая выпрямленного напряжения и в два раза увеличивается частота пульсации

4. Сравните между собой схемы однофазных двухполупериодных выпрямителей (с выводом средней точки и мостовой) и выделите их достоинства и недостатки?

Двухфазная двухполупериодная схема с выводом средней (нулевой) точки трансформатора имеет два диода, данная схема по сравнению с мостовой однофазной схемой выпрямления обладает большими значениями обратного напряжения на диоде и вдвое большим числом витков вторичной обмотки трансформатора; кроме того, конструкция трансформатора усложнена выводом от середины этой обмотки. Несмотря на указанные недостатки, двухполупериодная схема широко применяется в маломощных выпрямителях.

Однофазная мостовая схема выпрямления имеет ряд преимуществ: обратного напряжения на диоде и напряжения вторичной обмотки; однако необходимость использования четырех диодов является ее недостатком. На практике, правда, может оказаться, что и в двухполупериодной схеме со средней точкой трансформатора необходимо применить тоже четыре диода (для уменьшения обратного напряжения на них), таким образом, указанный недостаток мостовой схемы является не столь ощутимым. Однофазная мостовая и двухполупериодная с выводом нулевой точки схемы выпрямления применяются в маломощных ИВЭП при сравнительно невысоких выходных напряжениях (до 600 В).

5. Как подключается емкостной фильтр в схему источника питания и почему?

Емкостной сглаживающий фильтр состоит из конденсатора Сф, подключённого параллельно сопротивлению нагрузки Rн. С целью устранения или, во всяком случае, минимизации пульсаций напряжения на нагрузке. Принцип действия заключается в накоплении электрической энергии конденсатором фильтра и последующей отдачи этой энергии в нагрузку. Заряд и разряд конденсатора фильтра происходит с частотой пульсаций fп выпрямленного напряжения.

6. В чём заключается принцип действия индуктивного фильтра?

Сглаживающее действие такого фильтра основано на возникновении в дросселе ЭДС самоиндукции, препятствующей изменению выпрямленного тока. Дроссель выбирается так, чтобы индуктивное сопротивление его обмотки было много больше сопротивления нагрузки. При выполнении этого условия большая часть переменной составляющей падает на обмотке дросселя. На сопротивлении нагрузки выделяется в основном постоянная составляющая выпрямленного напряжения и переменная составляющая, величина которой много меньше переменной составляющей напряжения, падающего на обмотке дросселя.

7. Как изменяется коэффициент сглаживания при увеличении числа звеньев фильтра?

Общий коэффициент сглаживания такого фильтра определяется как произведение коэффициентов сглаживания отдельных фильтров.