Исследование схемы выпрямителя без конденсатора

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 3Следующая ⇒

Рисунок 10 – Схема соединения элементов в Micro-Cap Evaluation 9.

В результате моделирования должны получиться осциллограммы, приведенные на рисунке 11.

Рисунок 11 – вид входных и выходных сигналов схемы, приведенной на рисунке 10

Исследуемая схема и полученные осциллограммы должны быть зафиксированы в отчете.

Исследование схемы выпрямителя с добавлением конденсатора

Рисунок 12 – Схема соединения элементов в Micro-Cap Evaluation 9.

В результате моделирования должны получиться осциллограммы, приведенные на рисунке 13.

Рисунок 13 – входные и выходные сигналы схемы на рисунке 12

Эти схемы и осциллограммы также необходимо зафиксировать в отчете.

Измените величину конденсатора в схеме, приведенной на рисунке 12, повторите моделирование ее работы и сделайте выводы о влиянии параметров конденсатора на форму выходного сигнала выпрямителя.

Вольт-амперная характеристика полупроводникового диода.

Настройки элементов:

Curent Sourse:

· Model = 1mA;

Diode:

· Model = D1N4001 (выбираем из списка);

Voltage Sourse:

· Value = 10;

· DC = 10;

2.1 Прямая ветвь вольт-амперной характеристики (ВАХ).

Соберите в Micro-Cap Evaluation 9 схему исследования в соответствии с рисунком 14 и включите её.

Рисунок 14 – Прямое включение диода для получения ВАХ.

Устанавливая значение источника от 5В до 0В с шагом 0,5В, зафиксируйте в таблице значения напряжения Uпр и тока Iпр диода.

1.2 Обратная ветвь ВАХ.

Рисунок 15 – Обратное включение диода для получения ВАХ.

Последовательно устанавливая значение ЭДС источника равным 0В, 5В, 10В, 20В, 25В, 30 В и запишите значения Iоб, Uоб. Результаты запишите в таблицу.

По таблицам, полученным в п.п.2.1 и 2.2, постройте графики зависимости Iпр(Uпр) и Iоб(Uоб).

Содержание отчета:

Схема исследования и осциллограммы входных и выходных сигналов для однополупериодного выпрямителя без конденсатора
Схема исследования и осциллограммы входных и выходных сигналов для однополупериодного выпрямителя с конденсатором
Таблицы зависимостей и график вольт-амперной характеристики исследуемого полупроводникового диода
Выводы по результатам моделирования

Соберите схему (Рисунок 14) и запустите её. Осциллограф установите в режим В/А. Зарисуйте ВАХ с осциллографа.

Данные функционального генератора для схемы:

-частота 10кГц

-напряжение 1В.

Прямое включение диода – ВАХ.

Рисунок 15 – Вариант снятия ВАХ.

Рисунок 16 – Настройки для отображения графиков.

Рисунок 17 – Настройка элементов.

Рисунок 19 – Настройка графика.

Лабораторная работа №2

Исследование схем на полупроводниковых диодах

Цель работы: изучение конструкции, принципов действия, классификации полупроводниковых диодов, а также освоение методов моделирования основных типов схем, использующих полупроводниковые диоды, в среде Micro-Cap Evaluation 9.

Содержание работы: Исследование схем выпрямителей на полупроводниковых дидах.

Инструменты:

Источник переменного напряжения (Component→Analog Primitives→Waveform→Sine Sourse).
Диодный мост (Component→Analog Primitives→Passive Components→D45)
Резисторы (Component→Analog Primitives→Passive Components→Resistor).
Трансформаторы (Component→Analog Primitives→Passive Components→Transformer).

Выпрямители напряжения, построенные с использованием полупроводниковых диодов, можно разделить на однополупериодные, двухполупериодные со средней точкой и двухполупериодные мостовые.

Однополупериодный полупроводниковый выпрямитель:

Основные расчётные формулы:

U_ср=U_вх* ; U_вх=2,22*U_ср; I_ср=U_ср/R_н; ε = π/2=1,57;

U_{обр max}= *U_вх= π*U_ср; I_{д ср}=I_ср;

I_{д max}= *U_вх/R_н= π*I_ср; fвых=fвх.

Рисунок 2 – Схема электрическая принципиальная однополупериодного выпрямителя.

Двухполупериодный полупроводниковый выпрямитель со средней точкой:

Рисунок 3 – Схема двухполупериодного выпрямителя со средней точкой.

Основные расчётные формулы:

U_ср=U₂* =0,9*U₂,

где U₂ – действующее значение каждой половины вторичной обмотки трансформатора.

U₂=1,11*U_ср; I_ср=U_ср/R_н; ε =0,67;

U_{обр max}= *U₂= π*U_ср;

I_{д ср}=1/2*I_ср;

I_{д max}= *U₂/R_н=I_ср*π/2; f_вых=2*f_вх.

Самой применяемой схемой является схема мостового двухполупериодного выпрямителя:

Рисунок 4 – Схема мостового двухполупериодного выпрямителя.

Основные расчётные формулы:

U_ср=U_вх*2 =0,9*U_вх;

U_вх=1,11*U_ср; I_ср=U_ср/R_н; ε =0,67;

U_{обр max}= *U_вх= π*U_ср/2;

I_{д ср}=1/2*I_ср; f_вых=2*f_вх.

I_{д max}= *U_вх/R_н=I_ср*π/2;

где:

U_ср и I_ср – среднее значение напряжения и тока выпрямителя;

U_обр – максимальное значение обратного напряжения на диоде (при воздействии отрицательной полуволны);

ε – коэффициент пульсации выходного напряжения;

I _{д ср} – среднее значение тока диода;

I _{д max} – максимальное значение тока диода;

f _вх – входная частота; f _вых- выходная частота.

На мостовом двухполупериодном выпрямителе частота выходного сигнала в два раза больше частоты входного сигнала. Кроме того, максимальное обратное напряжение в два раза меньше, чем у однополупериодного и двухполупериодного со средней точкой. Это позволяет диодам работать в более “щадящем” режиме. Поэтому мостовая схема выпрямителя самая распространённая.

По мощности выпрямительные диоды классифицируют на:

Маломощные (I _{пр ср max} ≤0,3А);

Средней мощности (0,3A < I _{пр ср max} ≤ 10A);

Большой мощности (I _{пр ср max} >10А).

По частоте выпрямительные диоды классифицируют на:

Низкочастотные (f _max < 1000Гц);

Высокочастотные (f _max > 1000Гц).

Порядок проведения работы:

В процессе выполнения работы необходимо выполнить следующие эксперименты:

Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 111; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 123 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!