Физика Электроника

Лабораторные работы по электронике

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.

 Электромеханический измерительный прибор прямого действия представляет собой прибор, в котором положение подвижной части зависит от значения измеряемой величины. В таком приборе происходит одно или несколько преобразований сигнала измерительной информации от входа к выходу без применения обратной связи

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.

 


Рис. 5 Схема и вид ЭДС трехфазных выпрямителей

а) выпрямитель с «нулевым выводом» В. Миткевича

 б) мостовой выпрямитель А. Ларионова

(жирными линиями показана форма сигнала на выходе выпрямителя)

Выпрямитель с «нулевым выводом» представляет собой однополупериодный выпрямитель для каждой из трех фазных вторичных обмоток. Все три диода имеют общую нагрузку.

Недостатки: так же как и в однофазной однополупериодной схеме выпрямления – низкий КПД, нерациональное использование трансформатора.

Мостовой трехфазный выпрямитель можно представить как мостовые выпрямители для каждой пары трехфазных обмоток, работающие на общую нагрузку.

Диоды VD1,VD3, VD5 мостового выпрямителя образуют одну группу, а диоды VD2, VD4 и VD6 другую. Общие точки диодов первой группы образуют положительный полюс на нагрузке RH, а общая точка второй группы – отрицательный полюс.

Достоинством мостового трехфазного выпрямителя является то, что он имеет настолько низкий уровень пульсаций, что позволяет работать почти без сглаживающего конденсатора или с небольшой его емкостью. Коэффициент пульсации в таком выпрямителе всего 0,057.

Недостаток – увеличенное количество диодов.

Слаживающие фильтры

Для сглаживания пульсаций используется сглаживающие фильтры, без них работа электронных устройств резко ухудшается. Основными элементами сглаживающих фильтров являются конденсаторы, катушки индуктивности, иногда транзисторы.

Основными параметрами сглаживающего фильтра являются коэффициент пульсации р и коэффициент сглаживания q.

Коэффициент пульсации – отношение амплитуды напряжения или тока на выходе выпрямителя к среднему значению напряжения или тока.

Различают коэффициент пульсаций на входе фильтра рвх и коэффициент пульсаций на выходе фильтра рвых .

Коэффициент сглаживания равен отношению коэффициента пульсации на входе рвх и выходе рвых фильтра:  .

Наиболее эффективно использование комбинаций из индуктивного и емкостного элементов (L , С – фильтры), а лучшей эффективностью, с точки зрения сглаживания пульсации, обладают многозвенные фильтры: Г-образные, П-образные и мостовые, а также электронные.

Коэффициент сглаживания многозвенных фильтров лежит в пределах 100-1000. Некоторые типы сглаживающих фильтров приведены на рис.6.

7

 Чем меньше коэффициент пульсации, тем выше действующее значение выпрямленного напряжения (в идеальном случае – равное амплитудному).

 

 а) б) в

Рис.6. Типы сглаживающих фильтров:

 а) Г-образные, б) П-образные, в) электронные

Краткое описание лабораторного стенда

В изучаемой схеме используется двухполупериодный выпрямитель, собранный по мостовой схеме.

Электрическая схема изображена на рис.2 (без подключения фильтров).

План работы

1. Ознакомиться с электрической схемой стенда (до начала работы тумблеры SA1, SA3, SA6 установить в среднее положение).

2. Снять внешнюю характеристику U=f (IH) без фильтра.

2.1. Установить тумблер SA1 в верхнее положение.

2.2. Изменяя нагрузку потенциометром RН, снять зависимость напряжения U (по показаниям цифрового вольтметра PV1) от тока нагрузки (по показаниям встроенного миллиамперметра PA).

2.3. При помощи осциллографа проследить форму выходного напряжения на нагрузке (контрольные гнезда 14 и 16).

Данные занести в таблицу 1.

Таблица 1(2,3)

U, B

 

 

 

 

 

 

I, mA

 

 

 

 

 

 

3. Снять такую же характеристику с использованием простейшего емкостного фильтра:

– тумблер SA1 - установить в нижнее положение, тумблер SA3 – в верхнее положение (тумблер SA6 – в среднем положении);

8

– потенциометр RФ вывести в крайнее против часовой стрелки положение;

– повторить п.п. 2.2, 2.3.

Данные занести в таблицу 2.

5. Снять такую же характеристику с использованием П-образного фильтра:

– тумблер SA6 перевести в верхнее положение (тумблер SA1 в нижнем положении, тумблер SA3 в верхнем положении);

– потенциометр Rф перевести в среднее положение;

– остальные действия аналогично п.п. 2.2, 2.3.

Данные занести в таблицу 3.

6. Построить три внешних характеристики по данным табл. 1,2,3.

Контрольные вопросы

Объясните блок-схему выпрямителя. Что такое одно и двухполупериодное выпрямление?

  Объясните работу мостового выпрямителя и выпрямителя со средней точкой?

Объясните работу мостового 3х-фазного выпрямителя?

Сглаживающие фильтры: назначение, типы?

Что такое внешняя характеристика выпрямителя? Как влияет фильтр на внешнюю характеристику?

 

Режим 3 (участок 2 – 3 ВАХ) соответствует открытому состоянию тиристора и называется режимом прямой проводимости. Напряжение в этом случае называется напряжением в открытом состоянии Uоткр (иногда – напряжение удержания Uуд), а ток – током удержания Iуд. Ток Iуд и напряжение Uуд являются минимальными током и напряжением, необходимыми для поддержания тиристора в открытом состоянии.

Режим 4 (участок ВАХ 4 – 5) – это режим обратного пробоя, при этом напряжение на аноде равно напряжению пробоя тиристора.

span style='font-size:10.0pt;font-family: "Times New Roman","serif"'>

Биполярные транзисторы

Полупроводниковый прибор с двумя электронно-дырочными переходами, служащий для усиления мощности электрического сигнала и имеющий три вывода, называют биполярным транзистором. Электрические характеристики такого прибора определяются переносом электронов и дырок через его переходы.

Согласно вышесказанному транзистор содержит три полупроводниковые области (рис. 2.6), которые называются соответственно эмиттером, базой и коллектором. Данные области разделены двумя взаимодействующими между собой р-n-переходами – эмиттерным (между базой и эмиттером) и коллекторным (между базой и коллектором) а к эмиттеру, коллектору и базе подведены омические контакты.

В зависимости от того, какой из выводов транзистора является общим для его входа и выхода т.е. его входной и выходной цепи, различают три схемы включения прибора: с общим эмиттером (ОЭ), общей базой (ОБ) и общим коллектором (ОК). Схемы включения с ОЭ, ОБ и ОК приведены соответственно на рис. 2.7 а, б, в.


На практике наиболее часто используется схема включения транзистора с ОЭ. При таком включении переход база-эмиттер смещается в прямом направлении, а переход база-коллектор – в обратном (рис. 2.8).

<Для схемы включения транзистора с ОЭ можно построить семейства входных (Iб=f(Uбэ) при Uкэ=const) и выходных (Iк=<j(Uкэ) при Iб=const) характеристик. Вид таких характеристик представлен на рис. 2.9.

<


Основными параметрами транзистора являются: h21 – коэффициент усиления по току; Iк макс – максимальный ток коллектора; Uкэ макс – максимальное напряжение коллектор–эмиттер; Pк макс – максимальная мощность, рассеиваемая на транзисторе, fгр – максимальная частота усиления.


Чувственные путаны http://prostitutki-nizhnego-novgoroda.net/services/vetka-sakury/ искусно выполняют эротический массаж Ветка Сакуры.
Полупроводниковые выпрямители