з навантаження R Н протікає струм тільки однієї напівхвилі (рис.2 б). Тому середнє значення випрямленої напруги значно менше вхідного і складає 0,45 від чинного напруження на вході випрямляча
U 0 = 0,45 U вх
Недоліком даної схеми є дуже високий коефіцієнт пульсацій:
U ~ 1
До П = ---
U d
де U ~ 1 - амплітуда змінної складової основної гармонії випрямленої напруги;
U d - середнє значення випрямленої напруги.
Коефіцієнт пульсації показує, наскільки випрямлена напруга відрізняється від прямої лінії. Для наведеної вище схеми До П = 1,57.
З метою зменшення пульсацій найчастіше застосовують бруківку схему з чотирма діодами (рис.3а):
В
В
У даному випадку через навантаження протікає струм обох напівперіодів. Так, при позитивній напівхвилі вхідної напруги струм протікає по наступному ланцюжку: клема 1 В® VD2 В® R H В® VD3 В® клема 2; при негативній напівхвилі (тобто коли до першої клеми підводиться "мінус", а до другої "плюс") струм протікає по наступному ланцюжку: клема 2 В® VD4 В® R H В® VD1 В® клема 1. Отже, при обох напівхвилях вхідної напруги через навантаження протікає струм в одному напрямку (ріс.3б). При цьому середнє значення випрямленої напруги становить 0,9 від чинного вхідної напруги U 0 = 0,9 U вх .
Коефіцієнт пульсації випрямленої напруги значно менше, ніж у попередньої схеми (Мал.2а): До П = 0,67. p> Аналогічний коефіцієнт пульсації дає схема з двома діодами, але в цьому випадку ще необхідний трансформатор з нейтральною точкою, тому така схема застосовується рідше, в даній роботі її розглядати не будемо.
Для випрямлення трифазного струму найпоширенішою є бруківка схема (рис.4а).
В В
У даній схемою одночасно від кожної фази струм протікає по двох ланцюжках (від точки з великим потенціалом до точки з меншим потенціалом):
Фаза A В® VD1 В® R H В® VD5 В® фаза В
Фаза A В® VD1 В® R H В® VD6 В® фаза С
Фаза В В® VD2 В® R H В® VD6 В® фаза С
Фаза В В® VD2 В® R H В® VD4 В® фаза А
Фаза З В® VD3 В® R H В® VD4 В® фаза А
Фаза З В® VD3 В® R H В® VD5 В® фаза В
При цьому вихідна напруга близько до амплітудному значенням лінійної напруги і становить:
U âûõ = 2,34 U ô. âõ
На рис.4б видно, що пульсації вихідної напруги зовсім незначні та для даної системи До П = 0,05.
Для зменшення пульсації вихідної напруги застосовують згладжують фільтри. У простому випадку як фільтра в схему паралельно навантаженні включають конденсатор (мал. 5). Енергетичною основою роботи такого фільтра є накопичення енергії ємністю в моменти часу, коли зростає струм або напруга у навантаженні, і віддача накопиченої енергії в навантаження, коли відбувається спад напруги або струму, при цьому відбувається уповільнення цього спаду і заповнення "Провалів" вихідного напруги. Чим більше ємність конденсатора, тим більше запасеної енергії і тим ефективніше згладжуються пульсації вихідної напруги. Також для зменшення пульсацій послідовно з навантаженням включають дросель (котушку індуктивності) (мал. 5). Зменшення пульсацій відбувається за рахунок того, що індуктивність перешкоджає швидкому наростанню струму і підтримує струм при його зменшенні. Використання конденсаторів спільно з дроселем (на рис.5-рис.7 згладжує фільтр виведений пунктирною лінією) дозволяє отримувати вихідна напруга за формою, близькою до прямої лінії.
Порядок виконання роботи
1. Зібрати схему рис.5. p> 2. Зняти осцилограму вхідної напруги і замалювати її в масштабі. p> 3. Зняти показання приладів і осцилограму вихідної напруги при наступних режимах:
Конденсатори С1, С2 і дросель L1 відключені;
Підключений конденсатор С1;
Підключені конденсатори С1 і С2;
Підключені конденсатори С1, С2 і дросель L1.
Показання приладів звести в таблицю 1.
Зібрати схему Рис.6.
Зняти осцилограму вихідної напруги і показання приладів при замкнутому положенні вимикача S1.
6. Повторити пункт 5 при обриві ланцюга діода VD1 вимикачем S1. p> 7. Зібрати схему рис.7. p> 8. Зняти осцилограму вихідної напруги і свідчення приладів при:
Замкнутому положенні вимикачів S1 ГЁ S2;
розімкнути положенні S1 і замкнутому S2;
Обриві діодів VD1 ГЁ VD3 (S1 ГЁ S2 розімкнуті).
Показання приладів звести в таблицю 2.
Примітка:
У кожному з дослідів підключенням конденсаторів і дроселя переконатися в ефектив...
