Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Документ'
Некоторые литературные герои не желают делиться информацией о Дне рождения (а может и не знают?) и празднуют свой День рождения…«когда нравится» - Кар...полностью>>
'Документ'
00-13.00 «Прямая телефонная линия» по вопросам предоставления мер помощи и поддержки специалистами: Тел.3- 4- 7 – органа социальной защиты Тел....полностью>>
'Документ'
При изучении дисциплин, связанных с вычислительной техникой и программированием, первостепенную роль играет формирование практических навыков работы с...полностью>>
'Документ'
Итак, вначале все вышло из тьмы к свету, вопреки всем злобным магам, и тем, кто пренебрегает дарами Бога; для пользы и удовольствия всех тех, кто живе...полностью>>

Главная > Методические указания

Сохрани ссылку в одной из сетей:
Информация о документе
Дата добавления:
Размер:
Доступные форматы для скачивания:

ЭЛЕКТРОНИКА

Методические указания к лабораторным работам

для студентов строительных специальностей

всех форм обучения

Казань

2011

УДК 621.3

ББК 31.2

Э 45

Э 45 Электроника. Методические указания к лабораторным

работам для студентов всех специальностей (направлений) всех форм

обучения / Сост.: Г. И. Захватов, Ю. В. Никитин, Л. Я. Егоров. – Казань: КГАСУ, 2011.- 24 с.

Печатается по решению Редакционно-издательского совета Казанского государственного архитектурно-строительного университета

В работе даны методические указания по выполнению лабораторных работ по электронике.

Работа предназначена для студентов всех специальностей и направлений подготовки.

Ил. 16 Табл. 7

Рецензент:

Рецензент: к.ф-м.н. профессор кафедры физики КазГАСУ

Алексеев В.В.

УДК 621.3

ББК 31.2

Казанский государственный архитектурно-строительный университет, 2011

Лабораторная работа

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ВЫПРЯМИТЕЛИ

Цель работы

1. Ознакомиться со схемами и принципами действия однофазных однополупериодных и двухполупериодных выпрямителей.

2. Снять характеристики мостового двухполупериодного выпрямителя без фильтра и с использованием фильтров различного типа.

Общие сведения

Электрическая энергия подается к потребителям в виде трехфазного или однофазного переменного тока. Однако для питания различных электронных приборов, автоматических устройств, а также для электрифицированного транспорта используется постоянный ток, который получают выпрямлением переменного тока. С этой целью чаще всего используются полупроводниковые выпрямители. Выпрямитель - это устройство, которое преобразует переменное напряжение питающей сети в однонаправленное напряжение (одной полярности).

Их основу составляют полупроводниковые диоды (вентили) (обозначение на схемах рис.1а), пропускающие ток только в одном направлении – когда потенциал анода А положительнее потенциала катода К.


а)

б)

Рис.1 Блок-схема и осциллограммы напряжения на входе/выходе отдельных блоков двухполупериодного полупроводникового выпрямителя

3

В состав выпрямителя рис.1б обычно входит трансформатор Тр, обеспечивающий заданную величину напряжения, вентильная группа ВГ, состоящая из одного или нескольких диодов, сглаживающий фильтр СФ и стабилизатор напряжения СН. Выпрямители могут применяться и без фильтра и без стабилизатора напряжения.

Вентильная группа ВГ осуществляет непосредственное выпрямление переменного тока, сглаживающий фильтр СФ уменьшает пульсацию выпрямленного напряжения, а стабилизатор напряжения СН поддерживает величину этого напряжения неизменной, независимо от тока нагрузки.

В простейшем случае вентильная группа состоит из одного диода, при этом достигается однополупериодное выпрямление (см., например, верхняя ветвь выпрямителя на рис.3, осциллограмма – рис.4б). Достоинством этого выпрямителя является его простота (используется один диод), однако существенный недостаток такого выпрямителя ограничивающий его применение – большой коэффициент пульсации р = 1, 57.

Коэффициент пульсации определяется как: ,

где Um – максимальное (амплитудное) значение переменной составляющей выпрямленного напряжения;

UН.СР. - среднее значение выпрямленного напряжения за один период (для однополупериодного выпрямления равно 0,45).

Большое применение нашли двухполупериодные выпрямители на базе двух схем: мостовой (рис.2) и с выводом средней точки вторичной обмотки трансформатора (рис.3).

Рис. 2 Схема мостового выпрямителя

Мостовой выпрямитель состоит из трансформатора и четырех диодов, подключенных к вторичной обмотке трансформатора по мостовой схеме, где нагрузка RН включена в диагональ моста. Каждая пара диодов VD1,VD3 и VD2, VD4 работает попеременно в зависимости от знака напряжения на вторичной обмотке U2 в тот или иной полупериод переменного напряжения.

4

Например, при положительном полупериоде сетевого напряжения (на верхнем выводе трансформатора «+») ток проходит по цепи: верхний вывод вторичной обмотки трансформатора а – диод VD1 – нагрузка – диод VD3 – нижний вывод вторичной обмотки b – обмотка (на схеме стрелками указано направление в данный полупериод).

При выпрямлении отрицательного полупериода переменного напряжения (на нижнем выводе трансформатора «+») ток проходит через нагрузку в том же направлении, но через диоды VD4, VD2.

В выпрямителе со средней точкой (рис.3), в отличие от мостовой схемы, выпрямление в каждый из полупериодов осуществляется одним из диодов – VD1 или VD2. Каждый из диодов работает совместно с частью вторичной обмотки трансформатора (VD1 – c верхней, VD2 – c нижней), например, когда точка а имеет положительный потенциал ток потечет по цепи: точка а – диод VD1 – сопротивление нагрузки RН – средний вывод обмотки – обмотка, когда направление тока изменится – по цепи: точка b – диод VD2 – сопротивление нагрузки RН – средний вывод обмотки – обмотка.

Каждую из ветвей можно рассматривать как однополупериодный выпрямитель.

Напряжение и ток сохраняют свое направление на нагрузке в течение всего периода. Закрашенными стрелками на схеме указано направление тока для положительного полупериода, незакрашенными – для отрицательного.

Осциллограммы в различных точках показаны на рис. 4.

Как видно из диаграмм, в двухполупериодных выпрямителях достигается выпрямление в обе половины периода, тогда как в однополупериодном работа выпрямителя осуществляется только в течение одного полупериода.

Ток первичной обмотки

а)

Выпрямление тока

в ветви VD1


ωt

б)

Выпрямление тока

в ветви VD2


ωt

в)

Осциллограмма

двухполупериодного

выпрямленного тока

на нагрузке


г)

Рис. 3 Схема выпрямителя с выводом Рис.4 Осциллограммы выпрямителя

средней точки трансформатора

5

Коэффициент пульсации у двухполупериодного выпрямителя заметно ниже, чем у однополупериодном (р = 0,67).

По характеристикам двухполупериодные мостовые выпрямители и выпрямители со средней точкой близки. Достоинством мостового выпрямителя является максимальное использование вторичного напряжения. Выпрямленное напряжение выпрямителя со средней точкой (с тем же общим количеством витков вторичной обмотки) в два раза ниже, чем у мостового выпрямителя, т.к. в каждый полупериод на нагрузку действует напряжение, снимаемое с половины вторичной обмотки (верхней или нижней на схеме рис.3). Преимуществом здесь является меньшее (в два раза) количество используемых диодов, недостатком – нерациональное использование провода и железа трансформатора.

Для выпрямления трехфазного тока используются в основном две схемы: с нейтральным выводом В. Миткевича и мостовая, разработанная А.Ларионовым.

Мостовой выпрямитель по всем показателям превосходит первый, хотя в нем используются большее количество диодов – 6, а не 3 как в первом. Схемы и вид ЭДС трехфазных выпрямителей приведены на рис.5.

а

а) б)

Рис. 5 Схема и вид ЭДС трехфазных выпрямителей

а) выпрямитель с «нулевым выводом» В. Миткевича

б) мостовой выпрямитель А. Ларионова



Похожие документы:

  1. Методические указания к лабораторным работам для студентов строительных специальностей всех форм обучения Казань (1)

    Методические указания
    ... Методические указания к лабораторным работам для студентов строительных специальностей всех форм обучения Казань 2007 УДК 621.3 ББК 31.2 Э 45 Э 45 Электрические машины. Методические указания к лабораторным работам для студентов строительных специальностей ...
  2. КъБР-м и къэрал лъэпкъ библиотэкэ Кабардино-Балкарской Республики КъБР-м И ПЕЧАТЫМ И ТХЫДЭ КъМР-ни БАСМА ЛЕТОПИСИ Къэрал библиографическэ указатель

    Документ
    ... Методические указания к лабораторным работам по технологии конструкционных материалов для студентов отд-ния ТМ всех видов обучения / ... строительных конструкций: Метод. указания к курсовому проекту с элементами науч.-исслед. работы для студентов специальности ...
  3. «Къбр-м и печатым и тхыдэр» (6)

    Документ
    ... указания для студентов очного вида обучения. Для ... Методические указания к лабораторным работам. Для ... Методические указания к выполнению курсового проекта для студентов очного отделения специальности ... Строительные материалы. Строительно-монтажные работы ... Казанов ...
  4. Къ БР-м и къэрал лъэпкъ библиотэкэ Кабардино-Балкарской Республики КъБР-м И ПЕЧАТЫМ И ТХЫДЭ КъМР-ни БАСМА ЛЕТОПИСИ Къэрал библиографическэ указатель (2)

    Документ
    ... Методические указания к лабораторной работе «Определение отношения удельной теплоемкости при постоянном давлении»: (Для ... Методическое указание по самоподготовке и выполнению контрольной работы для студентов 6 курса заочной формы обучения специальности ...
  5. Литература универсального содержания

    Литература
    ... методические указания к лекционным, лабораторным занятиям, по самостоятельной подготовке студентов ... предназначено для студентов выпускных курсов, всех форм обучения специальности " ... работе. Для студентов и преподавателей-филологов, журналистов-практиков и всех ...

Другие похожие документы..