Лабораторная работа № 4 исследование влияния параметров сглаживающего фильтра, нагрузки и диода на работу выпрямителя

Цель работы – изучить динамические свойства работы выпрямительного диода; оценить влияние емкостного сглаживающего фильтра и тока нагрузки на параметры выходного напряжения.

Используемое оборудование:

• испытательный стенд со схемами выпрямителей;

• двухканальный осциллограф;

• сетевой понижающий трансформатор;

• цифровой вольтметр;

• генератор сигналов.

Программа работы

1. Соберите схему однофазного однополупериодного выпрямителя.

2. Снимите нагрузочные характеристики U_н = f(I_н) при различных значениях сопротивления нагрузки и емкости конденсатора фильтра (С = 22 мкФ, С = 100 мкФ).

3.Снимите осциллограммы напряжения на нагрузке U_н при различных значениях тока нагрузки и емкости конденсатора фильтра и определите величину пульсаций напряжения на нагрузке, как это показано на рис 4.1:

U_п = U_{н(max) -} U_н(min).

Рис.4.1

Ток нагрузки, как и ранее, определяется расчетным путем. Измеренные и рассчитанные значения занесите в табл.4.1.

4. Соберите схему однофазного двухполупериодного мостового выпрямителя и выполните п.п. 2, 3. Измеренные и рассчитанные значения занесите в таблицу 4.1.

5. Начертите графики зависимостей U_н = f(I_н) и U_п = f(I_н) для двух вариантов емкости конденсатора фильтра, совместив на одном графике одинаковые зависимости для разных схем выпрямителей. Оцените влияния емкости конденсатора фильтра на величину выходного напряжения и его пульсаций.

Таблица 4.1

Схема выпрямителя	С = 22мкФ				С = 100мкФ
	RН Ом	UН В	IН мА	UП В	UН В	IН мА	UП В
Однополупериодная	
	620
	200
	155
Двухполупериодная мостовая	
	620
	200
	155

6. Исследуйте динамические (частотные) свойства диода. С этой целью на вход однополупериодной схемы выпрямителя подайте прямоугольное напряжение от генератора с амплитудой 5-10 В (R_н = 200 Ом). С помощью осциллографа снимите осциллограммы напряжений на входе схемы и на выводах анод-катод диода, при значениях частоты генератора:

f = 0,1; 1,0; 10f_max,

где f_max – максимальная частота работы диодов (f_max = 1 кГц для диода, установленного на стенде). Оцените время включения t_вкл и время выключения t_выкл диода при его работе на различной частоте.

Контрольные вопросы

1. Как влияет на форму выпрямленного напряжения величина емкости фильтра С?

2. Как определяется величина пульсаций выходного напряжения выпрямителя?

3. От чего зависит величина пульсаций выходного напряжения выпрямителя?

4. Как влияет на работу диода частота протекающего через него тока?

5. От чего зависит наклон внешней характеристики U_н = f(I_н) выпрямителя?

6. Какая зависимость между напряжением на нагрузке и входным напряжением для разных схем?