Laboratorium z elektroniki
II ELEKTR	Temat : Prostowniki.	Data:27.05.1998
Gr.	Arkadiusz Krzywda, Kroczak Janusz	Ocena:

1. Cel ćwiczenia:

Celem naszego ćwiczenia było zbadanie podstawowych parametrów układów prostowniczych z obciążeniem rezystancyjnym oraz filtrem pojemnościowym.

2. Prostownik jedno połówkowy.

Schemat

2.1.Obliczenia projektowe dla układu jedno połówkowego.

U₀ = 10V R₀ = 78Ω

Prąd obciążenia:

Rezystancja źródła :

R_źr = (1÷10[%])R₀

Wybrano R_źr = 5%R₀ = 79 ^. 0,05 = 3,9Ω

Odczytano z wykresu 2ΠfR₀C = 70

Do pomiarów wybrano C= 2100μF

U₁ = 9,7V U₀₀ = 10,51V

Wyniki odczytane z oscyloskopu:

U_tęt = 1,5V

U_D1 = 27V

U_RD1 = 0,58V ⇒

U_IC = 0,19V⇒

Współczynnik tętnień K_t wynosi:

3. Prostownik dwu połówkowy

Schemat

3.1. Obliczenia projektowe dla układu dwu połówkowego.

U₀ = 10V R₀ = 47Ω

Prąd obciążenia:

Rezystancja źródła :

R_źr = (1÷10[%])R₀

Wybrano R_źr = 5%R₀ = 47 ^. 0,05 = 2,35Ω

Odczytano z wykresu 2ΠfR₀C = 60

Do pomiarów wybrano C= 2100μF

U_tęt = 0,62V

U₁₂ = 9,82V U₀₀ = 11,06V

U₂₃ = 9,84V

U₁₃ = 19,63V

Wyniki odczytane z oscyloskopu:

U_D1p = 1V U_D1r = 20V

U_RD1 = 0,31V ⇒

U_D4p = 1V U_D4r = 23V

U_RD4 = 0,36V ⇒

U_1RC = 0,08V⇒

U_2RC = 0,076V⇒

U_RCR = 0,036V⇒

U_1RT = 0,4V⇒

U_2RT = 0,38V⇒

U_RTR = 0,175V⇒

Współczynnik tętnień K_t wynosi:

4. Prostownik jednofazowy mostkowy (układ Graetza)

schemat

4.1. Obliczenia projektowe dla układu mostkowego.

U₀ = 12V R₀ = 78Ω

Prąd obciążenia:

Rezystancja źródła :

R_źr = (1÷10[%])R₀

Wybrano R_źr = 5%R₀ = 74 ^. 0,05 = 3,9Ω

Odczytano z wykresu 2ΠfR₀C = 80

Do pomiarów wybrano C= 2000μF

U₂ = 11,68V U₀₀ = 12,70V

Wyniki odczytane z oscyloskopu:

U_tęt = 0,8V

U_D1p = 0,55V U_D1r = 15,2V

U_RD1 = 0,385V ⇒

U_D4p = 0,5V U_D4r = 15,6V

U_RD4 = 0,42V ⇒

U_1RC = 0,128V⇒

U_2RC = 0,12V⇒

U_1RT = 0,62V⇒

U_2RT = 0,6V⇒

5. Uwagi i wnioski

Pierwszym badanym przez nas układem był układ prostownika jednopołówkowego. Zawiera on jedną diodę, która w zależności od włączenia przewodzi połówkę dodatnią lub ujemną. Wadą prostownika jednopołówkowego jest to, że tętnienia napięcia są bardzo duże. Drugim układem był układ prostownika dwupołówkowego który zawiera dwie diody. Wymaga to zastosowania transformatora z dzielonym uzwojeniem wtórnym. Dioda D1 przewodzi w pierwszej połowie okresu napięcia, a dioda D2 w drugiej. Wobec tego przez górną połowę uzwojenia wtórnego płynie prąd tylko w pierwszej połowie okresu, a w drugiej nie. Przy zastosowaniu małej pojemności oraz małego obciążenia czas rozładowania kondensatora jest dużo krótszy przez co współczynnik tętnień jest dużo wyższy. W ostatniej części ćwiczenia badaliśmy charakterystyczne parametry układu prostownika mostkowego - Graetza. Układ ten zawiera cztery diody. Gdy na uzwojeniu wtórnym transformatora jest dodatnia połówka sinusoidy to przewodzą diody D₁ i D₄ , a gdy jest ujemna , prąd płynie przez diody D₂ i D₃ . Filtry pojemnościowe stosuje się w celu wygładzenia tętnień napięcia wyprostowanego. Działanie tej pojemności polegające na utrzymaniu możliwie stałej wartości napięcia U_o w czasie przerwy między impulsami prądów ładujących kondensator. Przy zastosowaniu dużej pojemności współczynnik tętnień jest mały i wynosił dla 2000μF, k_t=6,3%. Współczynnik tętnień zdefiniowany jest jako stosunek wartości międzyszczytowej napięcia wyjściowego U_t i składowej stałej U_oo. Dołączenie pojemności powoduje wzrost wartości maksymalnej prądu lecz zmniejszenie czasu trwania impulsu na diodzie .

Napięcia U_o i U_S zmieniają się proporcjonalnie do U₂, a co za tym idzie współczynnik tętnień jest stały (dla zależności od napięcia zasilania prostownika U₂ )

---