Исследование однофазной однополупериодной схемы выпрямления

3.1. На сменной панели стенда собрать установку (рис. 2):

позиционное обозначение трансформаторов на электрических принципиальных схемах:

ТА - трансформатор тока; TU - трансформатор напряжения.

Рис. 2. Установка для исследования принципа действия однополупериодного выпрямителя.

VD - диод КД103А - позиция VI; R_Н=9k1=9,1 кОм - позиция R2; КТ - контрольные точки (гнёзда) для подключения осциллографа; прибор РА закоротить проводом (рис.1).

Зарисовать осциллограммы на вторичной обмотке трансформатора (КТ1) (а), на R_Н (KT2) (б), при изменении полярности включения диода (в) с соблюдением фазовых соотношений сигналов и доказательством периодичности их изменения во времени (рис.3.) Для этого яркость луча ЭЛО установить в положение 1/2 - 2/3 оборота от крайнего левого положения до появления луча на экране ЭЛТ. Установить оптимальную фокусировку и

яркость луча, подключить соединительный кабель «вход +» (вывод корпуса прибора более длинный и темный цвет провода - в нижнюю шину, сигнальный вывод - в свободное гнездо этой же шины). Регулируя «», установить линию луча на среднюю горизонтальную линию шкалы экрана ЭЛТ (выбор нулевой линии шкалы - ось времени). Далее подключить сигнальный вывод кабеля к соответствующему контрольному гнезду исследуемой схемы (КТ1). Если осциллограмма с помощью ручки «УРОВЕНЬ» не останавливается (не становится неподвижной), то режим из «АВТ» переключить в «ЖДУЩ» и снова (при необходимости) вращать ручку «УРОВЕНЬ».

Если размах осциллограммы в КТ1 превышает размер экрана ЭЛТ по вертикали, то с помощью ручки «УСИЛЕНИЕ» (блок 1У11) уменьшите амплитуду сигнала до 8-ми делений и снова уточните положение нулевой линии. Затем сигнальный вывод переключите в КТ2 (рис.3 (б) и (в)).

Перед зарисовкой последней осциллограммы (рис. 3г) потребуется включить конденсатор фильтра (С_ф)=10 мкФ.

ВНИМАНИЕ!

Особенности подключения оксидных (старое название - электролитические) конденсаторов: на корпусе напротив одного из выводов конденсатора (или со стороны выводов) чаще всего ставится знак «+» как и на УГО в электрической принципиальной схеме. При несоблюдении полярности включения конденсатора токи утечки через тонкую оксидную пленку диэлектрика (за счет этого и достигается довольно значительная величина емкости при малых габаритах) возрастают, иногда довольно значительно. Это может привести к выходу из строя конденсатора.

В соответствии с рис. 4 необходимо включить диод VD и конденсатор С_ф в соответствующей полярности и зарисовать осциллограмму относительно нулевой линии.

3.2. Исследовать влияние тока нагрузки на коэффициент пульсаций (К_п) в схеме с емкостным сглаживающим фильтром (рис. 4).

Рис.4. Электрическая принципиальная схема установки для исследования однополупериодной схемы выпрямителя. N - осциллограф.

Собрать полную электрическую принципиальную схему установки (рис. 4).

Приблизительно предел измерения прибора PV рассчитывается исходя из того, что в момент действия положительного полупериода вторичной обмотки трансформатора, конденсатор С_ф заряжается до амплитудного значения этого полупериода (отсюда так же выбирается конденсатор С_ф по величине рабочего напряжения). Поэтому действующее значение источника ИСН1, равное 15 В, надо перевести в амплитудное значение. Пределы ожидаемой силы тока через нагрузку по прибору РА рассчитываются по формуле .

Заполнить нужные пункты таблицы..

Пункт измерений	Задано	РА	РV	ЭЛО	Вычислить
Сф, мкФ	Rн, кОм	Iн, мА	Uн, В	Umin, В	Umax, В	Uпульс., В	U0, В	Кп
3.2		9,1
	9,1
		9,1

Для определения осциллографических измерений необходимо ручку «УСИЛЕНИЕ» (блок 1У11) поставить в крайнее правое положение.

Для определения К_п с помощью ЭЛО сигнальный вывод кабеля снова подключить в шину подключения корпуса кабеля и переместить луч на нижнюю горизонтальную линию делений шкалы ЭЛТ (линия над точками), относительно которой будет производиться отсчёт напряжений U_max и U_min (рис. 5).

Рис. 5. Проведение измерений на экране осциллографа.

Напряжение пульсаций (переменной составляющей постоянного напряжения)

Напряжение постоянной составляющей изменяется от U_max до U_mjn по закону напряжения пульсаций, поэтому среднее за период значение U_о=U_min+U_пульс=U_max-U_пульс.