POLITECHNIKA ŚWIĘTOKRZYSKA
LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI
Ćwiczenie Nr. 3	Temat ćwiczenia: Badanie prostowników			Zespół Nr 1 Ewa Pokrzepa
Data wykonania ćwiczenia: 19.10.2011		Ocena:	Wydział Elektrotechniki, Automatyki i Informatyki

1. Wstęp teoretyczny:

Prostownik- jest to element lub zestaw elementów elektronicznych służący do zamiany napięcia przemiennego na napięcie jednego znaku, które po dalszym odfiltrowaniu może być zmienione na napięcie stałe.

Prostowniki są stosowane w energetyce, zasilaniu maszyn i urządzeń (np. w elektrowozach), w galwanotechnice oraz w większości urządzeń elektronicznych zasilanych z sieci energetycznej lub jakimkolwiek napięciem przemiennym (np. układy elektryczne samochodów). Prostownikiem jest również detektor diodowy wykorzystywany do detekcji sygnału radiowego zmodulowanego AM lub FM.

Podstawowym elementem prostowniczym jest obecnie warstwowa dioda półprzewodnikowa. Diody posiadają niesymetryczną charakterystykę prądu płynącego przez nią w funkcji napięcia na jej zaciskach. Taka charakterystyka umożliwia stosowanie diody jako elementu prostowniczego, tzn takiego, który łatwo przepuszcza prąd w jednym kierunku i prawie nie przepuszcza w kierunku przeciwnym. Dioda półprzewodnikowa pracuje na zasadzie wykorzystania właściwości złącza p-n powstałego z połączenia półprzewodnika typu p i typu n. symbol diody oraz charakterystykę idealnej diody prostowniczej przedstawia poniższy rysunek:

W rzeczywistości charakterystyki diod półprzewodnikowych są nieco inne i zależne od rodzaju półprzewodnika.

W praktyce dopuszczalne prądy przewodzenia i napięcia wsteczne (w kierunku zaporowym) są określone i wynikają z budowy diody i użytego rodzaju półprzewodnika- dane te znajduja się w katalogu określonego typu diody.

Najprostszy układ prostowniczy został przedstawiony na rysunku poniżej :

W szereg ze źródłem sinusoidalnego napięcia i rezystancją obciążenia R została włączona dioda. Zakłada się że jest to dioda idealna, na której nie występuje spadek napięcia przy przepływie pradu w kierunku przewodzenia i nie przewodzi prądu w kierunku zaporowym. Dioda ta pracuje więc w układzie jak wyłącznik, który jest włączony w czasie trwania każdego dodatniego półokresu zasilającego napięcia zmiennego, a jest wyłączony podczas trwania każdego ujemnego półokresu tegoż napięcia. Tak więc przebiegi napięcia na rezystancji obciążenia i prądu płynącego przez nią mają kształt dodatnich połówek sinusoidy, a pozostałym czasie jest równy zeru. Natomiast przebieg napięcia na diodzie ma kształt ujemnych połówek sinusoidy- jest to tak zwane napięcie wsteczne diody podczas gdy nie przepuszcza ona prądu. Układ taki nazwano prostownikiem jednopołówkowym (półokresowym lub półfalowym).

2. Schemat pomiarowy:

3. Wykaz przyrządów:

typ	rodzaj	zakres
woltomierz	elektromagnetyczny	150
woltomierz	elektromagnetyczny	150
woltomierz	magnetoelektryczny	150
amperomierz	elektromagnetyczny	0,75
amperomierz	magnetoelektryczny	0,75
watomierz	elektrodynamiczny	1 A/100V
oscyloskop	analogowy

4. Tabela pomiarowa:

2. Wnioski:

Zadanie polegało na zbadaniu prostowników. Rozpatrywaliśmy 2 rodzaje prostowników jedno i dwu połówkowy. W wyniku przeprowadzonych obserwacji można stwierdzić dużą skuteczność prostownika dwu połówkowego, a także słabą prostownika jedno połówkowego. Dzięki przeprowadzonym pomiarom można obliczyć sprawność poszczególnych składowych układu.

Wykresy z oscyloskopu:

RC

R

C

---