WIŚGiE IŚ	Nazwiska: Paulina Janda, Katarzyna Kotwica, Anna Kowalska, Maciej Kowalczyk, Szczepan Kozera, Joanna Stokowiec, Karolina Stoga
Temat ćwiczenia: Prostowniki 1-fazowe niesterowane
Data wykonania ćwiczenia:	Data oddania sprawozdania:

1. WSTĘP TEORETYCZNY

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z zasadą działania diody półprzewodnikowej oraz układami prostowniczymi jedno- i dwupołówkowym, a także oscyloskopowaniem wielkości wyjściowych badanych układów.

W celu wykonania pomiarów i obserwacji przebiegu napięcia wyprostowanego na oscyloskopie zestawiono układ pomiarowy według schematu przedstawionego w instrukcji. W układzie tym wykonano pomiary U₁, I₁, P₁ oraz U₂, I₂.

Prostownik jednopołówkowy

Najprostszym prostownikiem jest pojedyncza dioda prostownicza wpięta w układ napięcia przemiennego. Układ taki jest jednak bardzo rzadko stosowany z uwagi na występowanie dużego napięcia wyjściowego. Dodatkowo, energia dostarczana przez źródło wykorzystywana jest tylko przez pół okresu - podczas drugiej połowy okresu napięcie jest po prostu blokowane i prąd w układzie nie płynie. Wprowadza to niesymetrię obciążenia układu prądu przemiennego, co jest niekorzystne dla sieci prądu przemiennego. Z powyższych powodów rozwiązanie to stosowane jest tylko w układach niewielkiej mocy.

Sprawność układu prostownika wyznacza się jako stosunek mocy czynnej P₂ wydzielonej na odbiorniku R₀ do mocy czynnej P₁ pobranej ze źródła zasilania.

Schemat układu pomiarowego prostownika jednopołówkowego.

Prostowniki dwupołówkowe

Prostowniki dwupołówkowe umożliwiają wykorzystanie mocy źródła napięcia przemiennego przez cały okres. Napięcie wyjściowe takiego prostownika charakteryzuje się mniejszymi tętnieniami niż w przypadku prostowników jednopołówkowych. Jedyną wadą jest to, że układ elektryczny jest nieznacznie bardziej skomplikowany. Układ mostkowy, wykorzystuje cztery diody prostownicze i pozwala na prostowanie napięcia z dowolnego źródła przemiennego. Istnieje również konstrukcja oparta na dwóch diodach, jednak wymaga ona specjalnego zasilania, dlatego obecnie układy takie stosuje się niezwykle rzadko, ponieważ koszt potrzebnego w nich uzwojenia jest znacznie większy niż koszt diod użytych w układzie mostkowym.

Schemat układu pomiarowego prostownika dwupołówkowego

II. WYNIKI POMIARÓW

Prostownik jednopołówkowy

Lp.
	[]	[]	[]	[]	[]	[]
1	110	0,52	90	48	0,73	35	0,38
2	100	0,52	70	43	0,65	28	0,4
3	90	0,5	82	39	0,58	22,6	0,28

Prostownik dwupołówkowy

Lp.
	[]	[]	[]	[]	[]	[]
1	110	1,54	184	97	1,48	143,5	0,78
2	100	1,5	150	86	1,22	104,9	0,69
3	90	1,52	122	78	1,2	93,6	0,76

Wzory użyte do obliczeń:

P₂ = U₂I₂

$$\eta = \frac{P_{2}}{P_{1}}$$

III. WNIOSKI KOŃCOWE

Ćwiczenie przeprowadzono dla układu z prostownikiem jednopołówkowym
oraz układu z prostownikiem dwupołówkowym. Na podstawie przeprowadzonych pomiarów można stwierdzić że sprawność prostownika jednopołówkowego jest znacząco mniejsza od sprawności układu dwupołówkowego, ponieważ układy dwupołówkowe umożliwiają wykorzystanie mocy źródła napięcia przemiennego przez cały okres, a nie tylko przez jego połowę jak to następuje w przypadku układu jednopołówkowego.

Wykresy napięciowe widoczne na oscyloskopie w trakcie przeprowadzania doświadczenia nie różniły się zbytnio od wykresów teoretycznych.

Przeprowadzone pomiary i podłączenia układów pozwoliły na zaznajomienie się z obsługą i działaniem urządzeń mierniczych oraz zapoznanie z zasadą działania diody półprzewodnikowej oraz układami prostowniczymi jedno- i dwupołówkowym.