Лабораторная работа №3

Тема: Выпрямители. Сглаживающие фильтры

Цель работы: изучение принципа действия основных узлов источника питания - выпрямителя, сглаживающего фильтра при работе на активную нагрузку. Практически исследовать однополупериодную и мостовую схемы выпрямителей.

Ход работы:

1. Подготовка схемы и программного модуля для исследования однополупериодного выпрямителя.

• 
  подключено модуль EMST_Analog к комплексу LC_2012S;
  
• 
  собрано схему, согласно рис.3.1;
  

Рис. 3.1 – Схема исследования однополупериодного выпрямителя

• 
  тип исследуемого диода (VD3) 1N4007;
  
• 
  тип нагрузки RL = R11 = 5,6 k;
  
• 
  подключено источник входного сигнала UDACf (разъём DB-9 Analog_Out, pin-3);
  
• 
  для контроля сигнала UDACf подключено виртуальный монитор M0 (разъём DB-9 Analog_In, pin-1);
  

• 
  для контроля выходного напряжения выпрямителя URL, подключено виртуальный монитор M1 (разъём DB-9 Analog_In, pin-2);
  
• 
  на главной панели программного модуля LC_2012S, в закладке [Analog Instruments] выбрано управляемый источник DAC_Graphics;
  
• 
  выбрано прессет сигнала Sin–Wave (Function F13);
  
• 
  тип сигнала (Signal types – Dynamic);
  
• 
  64 точки на период (Sin_wave – 64p_8bit DAC);
  
• 
  диапазон DAC_Clock 1100...76800 Hz;
  
• 
  частота синусоидального сигнала 50 Hz (FclkDAC = 3200 Hz);
  
• 
  амплитуду синусоидального сигнала 4,5 V (UrefDAC);
  
• 
  на главной панели программного модуля LC_2012S, в закладке [Oscilloscope] выбрано тип используемого графопостроителя [FtPlotter] и установлено следующие опции:
  
• 
  ADC clock – 115200 Hz; Channel – M0 & M1; ADC maxp – 256 pixels per frame.
  

2. Практическое исследование однополупериодного выпрямителя

После запуска генератора [DAC_Graphics] (при отключенном конденсаторе фильтра) на мониторе [FtPlotter] отображаются два сигнала: UDACf (на входе выпрямителя - зелёный цвет) с пиковым значением UP1, и сигнал URL (на выходе выпрямителя - жёлтый цвет) с пиковым значением UP2 (рис.3.2).



Рис.3.2 – Осциллограммы работы однополупериодного выпрямителя при отсутствии конденсатора фильтра

Как видно из осциллограммы, амплитудные значения сигналов отличаются на величину прямого падения напряжения на выпрямительном диоде (VF), в данном случае VF = 0,6...0,7 [V].

Частота пульсаций выпрямленного напряжения будет соответствовать частоте входного сигнала UDACf, FDAC = 50 [Hz].

Рассмотрим влияние конденсатора фильтра на форму выходного напряжения RL U (на выходе выпрямителя) (рис. 3.3.).



Рис. 3.3. – Осциллограммы работы однополупериодного выпрямителя при наличии конденсатора фильтра

3. Подготовка схемы и программного модуля для исследования 2-х полупериодного выпрямителя

• 
  подключено модуль EMST_Analog к комплексу LC_2012S;
  
• 
  собрано схему, согласно рис.3.4;
  

Рис. 3.4. – Схема исследования 2-х полупериодного выпрямителя

• 
  тип исследуемого диодного моста VD5 (W10M);
  
• 
  тип нагрузки RL = R7 = 560 E;
  
• 
  подключено источник переменного напряжения AC

ADC clock – 230400 Hz; Channel – M0 & M1; ADC maxp – 256 pixels per frame.

4. Практическое исследование 2-х полупериодного выпрямителя

При отсутствии конденсатора фильтра, используя виртуальный монитор FtPlotter, сделано:

• 
  снято сигнал URL (на выходе выпрямителя) (рис. 3.5.);
  

Рис. 3.5 - Осциллограмма работы 2-х полупериодного выпрямителя при отсутствии конденсатора фильтра

• 
  рассмотрено влияние конденсатора фильтра на форму выходного напряжения URL (на выходе выпрямителя) (рис. 3.6. – 3.7.). При этом используются рекомендуемые табл.3.1. значения ёмкостей:
  

Рис. 3.6. – Осциллограмма работы 2-х полупериодного выпрямителя при наличии конденсатора фильтра (C14 10mkF)



Рис. 3.7. – Осциллограмма работы 2-х полупериодного выпрямителя при наличии конденсатора фильтра (C17 100mkF)
табл. 3.1.

CF, (μF)	ΔUP, (V)	UARV, (V)
C14 10mkF	2,6
C17 100mkF	0,4

Вывод: На практике было исследовано однополупериодную и мостовую схемы выпрямителей. Однополупериодная схема выпрямителя

скачати