6.2. Монтаж и исследование двухполупериодного выпрямителя

 

При расчете схем выпрямителей необходимо знать следующие электрические параметры полупроводниковых диодов:

·       максимально допустимое  значение амплитуды обратного напряжения;

·       максимально допустимое значение амплитуды тока, протекающего через диод в прямом направлении;

·       максимально допустимое среднее значение выпрямленного тока;

·       максимальное значение тока через диод при максимально допустимом обратном напряжении;

·       прямое падение напряжения на диоде при заданном токе через диод;

·       максимально допустимое значение частоты выпрямленного переменного напряжения.

Для  исследования зависимости постоянной и переменной составляющих выпрямленного напряжения от тока нагрузки собирают приборы  по схеме рисунка 6.3.

Переменное напряжение на вход выпрямителя подают с клемм “~” источника В-24. Это напряжение оценивают встроенным в источник вольтметром. Вольтметром V1 измеряют постоянную, а вольтметром  V2 переменную составляющие выпрямленного напряжения. В качестве вольтметра V1 можно взять прибор Щ-4313, АВО-63 или любой другой прибор, измеряющий постоянное напряжение. Для измерения переменного напряжения (V2) используют вольтметр ВЗ-38, измеряющий только переменные напряжения (применить для измерения переменной составляющей выпрямленного напряжения авометр АВО-63 непосредственно без разделительного конденсатора нельзя, так как при измерении переменного напряжения он измеряет и его постоянную составляющую). Вольтметр В3-38 измеряет эффективное значение переменного напряжения. При исследовании выпрямителя будем считать, что амплитуду первой гармоники можно приблизительно определить, умножив показания вольтметра В3-38  на . Для измерения силы выпрямленного тока можно использовать Щ-4313, АВО-63 или любой другой прибор, измеряющий постоянный ток.

Монтажная плата рассмотренного выпрямителя приведена на рисунке 6.4. Сплошными линиями указаны области фольги, удаляемые с помощью резака. Резак можно изготовить из старого полотна ножовки по металлу. В качестве переменного резистора R₁ используют магазин сопротивлений. Подключение измерительных приборов к плате производится с помощью разъемов. Сопротивления резисторов R₁ и R₂ выбирают такими, чтобы постоянная времени цепи разряда конденсатора фильтра могла меняться примерно от 0,1 до 10 периодов переменного напряжения на входе выпрямителя. Кроме этого резистор R₂ должен иметь сопротивление такое, чтобы не превысить максимально допустимый прямой ток через полупроводниковые диоды. После того, как выбраны полупроводниковые диоды, конденсатор, рассчитаны сопротивления резисторов R₁ и R₂, выбрано переменное напряжение на входе выпрямителя, определяют мощности рассеяния резисторов R₁ и R₂ (чтобы резисторы R₁ и R₂ не вышли из строя). Минимальное сопротивление резистора R₂ получим, разделив максимальное напряжение, приложенное к резистору, на максимальный ток, допустимый для диодов в прямом направлении. По результатам исследования построим графики зависимостей постоянной и переменной составляющих выпрямленного напряжения и коэффициента пульсаций от тока нагрузки. Коэффициент пульсаций выпрямленного напряжения можно также определить с помощью осциллографа ОМЛ-3М, измеряя постоянную и переменную составляющие выпрямленного напряжения по осциллограммам.

На рисунке 6.5 приведена схема подключения приборов, позволяющая с помощью осциллографа пронаблюдать форму выпрямленного напряжения для трех существенно различающихся сопротивлений нагрузки. Среднюю из нагрузок выбирают так, чтобы произведение сопротивления нагрузки на емкость конденсатора фильтра равнялось периоду пульсаций выпрямленного напряжения.

Перед исследованием выпрямителя необходимо дать ответы на ряд вопросов. Первый и основной из них - какое максимальное напряжение можно подавать на вход исследуемого выпрямителя, чтобы не вывести из строя полупроводниковые диоды и конденсатор? При исследовании напряжение на входе выпрямителя выбирают в 3-5 раз меньше максимально допустимого.