Zespół Szkół Technicznych w Puławach Technik elektryk
|
|||
Przedmiot: Pomiary elektryczne Ćwiczenie nr: 3 Temat: Badanie prostowników i układów filtrujących |
|||
Rok akademicki: 2013/2014 Kierunek: MiBM Studia: stacjonarne Rok studiów: 2 Semestr: 3 Nr grupy: M3 Nr podgrupy: 3 |
Wykonał:
Rafał Pawelec
|
Data |
|
|
|
Wykonania ćwiczenia |
Oddania sprawozdania |
|
|
12.10.2011r.
|
26.10.2011r.
|
|
|
Ocena:
|
|
Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia było poznanie zasady działania i właściwości układów prostownikowych i filtrujących.
Wiadomości teoretyczne
Dioda prostownicza zbudowana jest z półprzewodnika typu p oraz półprzewodnika typu n, złączonych ze sobą. Najprostszym układem prostowniczym jest układ zawierający jedną diodę. Gdy dodamy do niego kondensator otrzymamy układ z filtrem pojemnościowym. Filtry stosuje się w celu wygładzenia przebiegów tętniących, czyli tłumienia wahań wartości natężenia prądu tętniącego, płynącego z prostownika prądu przemiennego (przed odfiltrowaniem).
Prostownik Jednopołówkowy z filtrem pojemnościowym
Prostownik Dwupołówkowy z filtrem pojemnościowym
Mostek Graetza z filtrem pojemnościowym
Przebieg ćwiczenia
Podłączenie układu zgodnie ze schematem (wykorzystanie prostownika półokresowego).
Sprawdzenie układu i włączenie napięcia zasilającego oraz oscyloskopu (Napięcie zasilające Uz=220V, rezystancja opornika R0=const).
Zmiana pojemności kondensatorów filtrujących C od 0 aż do wartości maksymalnej z jednoczesnym pomiarem I0, U0 oraz Uξ. Zanotowanie wyników w tabeli.
Wymiana prostownika półokresowego na pełnookresowy. Powtórzenie czynności zapisanych w punktach 2 i 3.
Wymiana prostownika pełnookresowego++a mostek Graetza. Powtórzenie czynności zapisanych w punktach 2 i 3.
Pomiar I0, U0 oraz Uξ przy stałej pojemności baterii kondensatorów, lecz ze zmianą rezystancji R0 . Zanotowanie wyników w tabeli.
Wyniki badań prostowników przy stałym obciążeniu oraz zmiennej wartości pojemności filtrującej C.
Ut obliczamy ze wzoru Ut2= Uξ 2- U02
Rodzaj prostownika |
Lp. |
C |
I0 |
U0 |
Uξ |
Ut |
|
|
μF |
A |
V |
V |
V |
Jednopołówkowy |
1 |
0 |
0,100 |
6,00 |
9,50 |
7,37 |
|
2 |
100 |
0,160 |
9,00 |
11,00 |
6,32 |
|
3 |
220 |
0,200 |
12,00 |
12,50 |
3,50 |
|
4 |
320 |
0,220 |
13,00 |
14,00 |
5,20 |
|
5 |
470 |
0,250 |
14,50 |
15,00 |
3,84 |
|
6 |
570 |
0,250 |
15,00 |
15,50 |
3,91 |
|
7 |
690 |
0,260 |
15,50 |
15,50 |
0,00 |
|
8 |
790 |
0,265 |
15,50 |
16,00 |
3,97 |
|
9 |
1000 |
0,270 |
15,50 |
16,00 |
3,97 |
|
10 |
1100 |
0,270 |
16,00 |
16,00 |
0,00 |
|
11 |
1220 |
0,270 |
16,00 |
16,25 |
2,84 |
|
12 |
1320 |
0,275 |
16,00 |
16,50 |
4,03 |
|
13 |
1470 |
0,275 |
16,25 |
16,50 |
2,86 |
|
14 |
1570 |
0,275 |
16,25 |
16,50 |
2,86 |
|
15 |
1690 |
0,280 |
16,50 |
16,50 |
0,00 |
|
16 |
1790 |
0,280 |
16,50 |
16,50 |
0,00 |
Rodzaj prostownika |
Lp. |
C |
I0 |
U0 |
Uξ |
Ut |
|
|
μF |
A |
V |
V |
V |
Dwupołówkowy |
1 |
0 |
0,200 |
12,00 |
13,50 |
6,18 |
|
2 |
100 |
0,240 |
14,00 |
14,50 |
3,77 |
|
3 |
220 |
0,260 |
15,25 |
15,75 |
3,94 |
|
4 |
320 |
0,270 |
16,00 |
16,25 |
2,84 |
|
5 |
470 |
0,280 |
16,50 |
17,00 |
4,09 |
|
6 |
570 |
0,285 |
17,00 |
17,00 |
0,00 |
|
7 |
690 |
0,290 |
17,00 |
17,25 |
2,93 |
|
8 |
790 |
0,290 |
17,00 |
17,25 |
2,93 |
|
9 |
1000 |
0,290 |
17,25 |
17,50 |
2,95 |
|
10 |
1100 |
0,295 |
17,25 |
17,50 |
2,95 |
|
11 |
1220 |
0,295 |
17,25 |
17,50 |
2,95 |
|
12 |
1320 |
0,295 |
17,25 |
17,50 |
2,95 |
|
13 |
1470 |
0,295 |
17,25 |
17,50 |
2,95 |
|
14 |
1570 |
0,295 |
17,25 |
17,50 |
2,95 |
|
15 |
1690 |
0,295 |
17,50 |
17,50 |
0,00 |
|
16 |
1790 |
0,295 |
17,50 |
17,50 |
0,00 |
Rodzaj prostownika |
Lp. |
C |
I0 |
U0 |
Uξ |
Ut |
|
|
μF |
A |
V |
V |
V |
Mostek Graetza |
1 |
0 |
0,195 |
11,50 |
13,00 |
6,06 |
|
2 |
100 |
0,230 |
13,50 |
14,00 |
3,71 |
|
3 |
220 |
0,255 |
15,00 |
15,25 |
2,75 |
|
4 |
320 |
0,270 |
15,50 |
16,00 |
3,97 |
|
5 |
470 |
0,275 |
16,00 |
16,50 |
4,03 |
|
6 |
570 |
0,280 |
16,50 |
16,75 |
2,88 |
|
7 |
690 |
0,280 |
16,50 |
16,75 |
2,88 |
|
8 |
790 |
0,285 |
16,75 |
17,00 |
2,90 |
|
9 |
1000 |
0,285 |
17,00 |
17,00 |
0,00 |
|
10 |
1100 |
0,285 |
17,00 |
17,00 |
0,00 |
|
11 |
1220 |
0,285 |
17,00 |
17,00 |
0,00 |
|
12 |
1320 |
0,285 |
17,00 |
17,00 |
0,00 |
|
13 |
1470 |
0,290 |
17,00 |
17,00 |
0,00 |
|
14 |
1570 |
0,290 |
17,00 |
17,25 |
2,93 |
|
15 |
1690 |
0,290 |
17,00 |
17,25 |
2,93 |
|
16 |
1790 |
0,290 |
17,00 |
17,25 |
2,93 |
Wykresy odpowiednich zależności dla prostownika jednopołówkego.
Wykresy odpowiednich zależności dla prostownika dwupołówkowego.
Wykresy odpowiednich zależności dla mostka Graetz'a.
Wyniki badań prostownika jednopołówkowego przy zmiennym obciążeniu i stałej wartości pojemności filtrującej C=220μF.
Rodzaj prostownika |
Lp. |
C |
I0 |
U0 |
Uξ |
Ut |
|
|
μF |
A |
V |
V |
V |
Jednopołówkowy |
1 |
220 |
0,350 |
8,50 |
10,50 |
6,16 |
|
2 |
|
0,340 |
8,75 |
10,50 |
5,80 |
|
3 |
|
0,330 |
9,00 |
10,75 |
5,88 |
|
4 |
|
0,320 |
9,25 |
10,75 |
5,48 |
|
5 |
|
0,310 |
9,50 |
11,00 |
5,55 |
|
6 |
|
0,300 |
9,50 |
11,25 |
6,03 |
|
7 |
|
0,290 |
9,75 |
11,25 |
5,61 |
|
8 |
|
0,280 |
10,00 |
11,50 |
5,68 |
|
9 |
|
0,270 |
10,50 |
11,50 |
4,69 |
|
10 |
|
0,260 |
10,75 |
11,75 |
4,74 |
|
11 |
|
0,250 |
11,00 |
12,00 |
4,80 |
|
12 |
|
0,240 |
11,00 |
12,00 |
4,80 |
|
13 |
|
0,230 |
11,25 |
12,25 |
4,85 |
|
14 |
|
0,185 |
12,75 |
13,50 |
4,44 |
Wykresy odpowiednich zależności na podstawie powyższych danych.
Wnioski
Przy wykonywaniu pomiarów używaliśmy tylko połowy uzwojenia. Analizując powyższe wyniki badań oraz wykonane wykresy można śmiało stwierdzić, że wzrost wartości pojemności kondensatora wpływa na wygładzenie krzywej widocznej na ekranie oscyloskopu (czyli filtr pojemnościowy działa poprawnie). Jeśli chodzi o napięcie i natężenie to początkowo gwałtownie rosło a później stabilizowało się na określonym poziomie. Napięcie tętnień natomiast jest różne i ma wysokie skoki i spadki. Gdy ustawiliśmy stałą pojemność kondensatora a zmniejszaliśmy opór wraz z malejącym natężeniem prądu malało napięcie tętnień, natomiast napięcie początkowe rosło.
Wyszukiwarka