9.4. Мостовой выпрямитель

Цель

1. Анализ процессов в схеме выпрямительного диодного моста.

2. Исследование осциллограмм входного и выходного напряжения для выпрямительного моста.

3. Сравнение осциллограмм выходного напряжения выпрямительного моста и двухполу-периодного выпрямителя с выводом средней точки трансформатора.

4. Измерение среднего значения выходного напряжения (постоянная составляющая) в схеме выпрямительного моста.

5. Сравнение максимального напряжения на диодах в мостовом и двухполупериодном выпрямителях.

6. Сравнение частот выходного напряжения в мостовом и двухполупериодвом выпрямителях.

7. Вычисление максимального обратного напряжения Umax на диоде выпрямительного моста.

Краткие сведения из теории Коэффициент трансформации определяется отношением числа витков первичной обмотки к числу витков вторичной обмотки трансформатора в схеме рис. 9.9 составляет 20:1. Среднее значение выходного напряжения Ud (постоянная составляющая) мостового выпрямителя (рис. 9.9) вычисляется по формуле:

(9.5.)

где максимум вторичного напряжения на полной обмотке трансформатора U2m вычисляется по формуле:

(9.6)

U1m - максимальное значение напряжения на первичной обмотке трансформатора. Максимальное обратное напряжение Umaх на каждом диоде для схемы с выпрямительным мостом равно напряжению на вторичной обмотке U2m-Частота выходного напряжения f для схемы с двухполупериодным мостовым выпрямителем вычисляется по формуле:

(9.7)

где Т — период напряжения на выходе выпрямителя.

Порядок проведения экспериментов Эксперимент 1. Исследование входного и выходного напряжений мостового выпрямителя. а). Откройте файл с9_041 (рис. 9.9). На вход А осциллографа подается выходной сигнал, а на вход В - входной. Зарисуйте осциллограммы в разделе "Результаты экспериментов". Измерьте максимальные входное и выходное напряжения. б). Измерьте период Т по осциллограмме выходного напряжения и запишите результат в раздел "Результаты экспериментов". Зная период, вычислите частоту выходного сигнала. в). Определите максимальное обратное напряжение Umax на диоде и запишите в раздел "Результаты экспериментов". г). Вычислите коэффициент трансформации как отношение амплитуд напряжений на первичной и вторичной обмотке трансформатора в режиме, близком к холостому ходу. Запишите результат в раздел "Результаты экспериментов". д). Вычислите среднее значение выходного напряжения Ud (постоянная составляющая). Результат запишите в раздел "Результаты экспериментов". Запишите постоянную составляющую напряжения на выходе, измеренную мультиметром.

Результаты экспериментов Эксперимент 1. Исследование входного и выходного напряжений мостового выпрямителя. а).

Вопросы

1. По осциллограммам выходного напряжения, определите, осуществляет ли выпрямительный мост однополу периодное или двухполу периодное выпрямление?

2. Как различаются переменные составляющие напряжений на входе и выходе выпрямительного моста?

3. Чем отличаются выходные напряжения в схемах с выпрямительным мостом и двухпо-лупериодным выпрямителем с отводом от средней точки трансформатора?

4. Сравните максимальные обратные напряжения на диодах для схем выпрямительного моста и двухполупериодного выпрямителя с отводом средней точки трансформатора.

5. Одинаковы ли среднее значение выходного напряжения Ud (постоянная составляющая) выпрямительного моста и двухполупериодного выпрямителя?

6. Одинаковы ли частоты входного и выходного напряжения выпрямительного моста? Как они соотносятся с частотами входного и выходного напряжений двухполупериодного выпрямителя?

7. Превышает ли максимальное обратное напряжение Umax на диоде мостового выпрямителя значение, предельно допустимое для диода 1N4001?

8. Одинаковы ли среднее значение выходного напряжения Ud в схеме выпрямительного моста, вычисленное по формуле (9.5) и измеренное с помощью мультиметра?