Тема 1.2 Основные технические характеристики ИВЭП СВТ. Выпрямление однофазного переменного тока. Однополупериодные выпрямители. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1 Задание Ход работы. Электропитание средств вычислительной техники (для студентов очной формы обучения) Лекция 3
1.3 Выпрямление однофазного переменного тока Для рассматриваемой схемы действующие ток и напряжение вторичной обмотки трансформатора I 2 = 1,57 I 0, U 2 = 0,22 U 0, где: I 0, U 0 – средние выпрямленный ток и напряжение. Средним выпрямленным током I 0 - называется такой постоянный ток, при котором в течение одного периода Т по проводнику протекает такое же количество электричества, как и при выпрямленном токе i 0. Буквой i 0 обозначен мгновенный выпрямленный ток, а I 0 – средний выпрямленный ток за период Т. Габаритная мощность всего трансформатора, выраженная в вольт-амперах, условно определяется полусуммой расчетных мощностей обеих обмоток трансформатора: P Т = 0,5 (P 1 + P 2 ) = 0,5 (U 1 I 1 + U 2 I 2 ) 3,5 P o. По этой мощности определяют размеры трансформатора. Коэффициент пульсации составляет 1,57.
Пример: Предположим, что наш ПК требует 600 Вт электроэнергии. Эффективность блока питания составляет 80 %. Вот что мы получим в этом случае: Эфф = 600 Вт / 0,80 = 750 Вт Теоретически, для питания компьютера в этом случае тратится 750 Вт, 150 Вт из которых тратится впустую (как правило, рассеивается в виде тепла). В этом мире все непостоянно, даже потери и те не постоянны. Из-за указанных недостатков однофазная однополупериодная схема выпрямления применяется только в маломощных выпрямителях с высокоомным нагрузочным сопротивлением. Например, для подачи высокого напряжения на аноды электронно-лучевой трубки при очень маленьком токе, для питания фотоэлектронного умножителя, в измерительных, а также в некоторых маломощных усилительных каскадах.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1 ВЫПРЯМЛЕНИЕ ОДНОФАЗНОГО ТОКА ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Определить основные параметры схем выпрямления, сравнить формы напряжений на входе и выходе выпрямителя, рассчитать схемы выпрямления и выбрать диоды и трансформатор. Задание: Используя схему и данные в таблице, рассчитайте недостающие значения параметров выпрямительного блока. Заполните ячейки таблицы. Вариант U1I1U2I2IvdP тр Р выпр Q эфф 12205,012,00, ,05, , ,212, ,013, ,25, ,03, ,112, ,65,60,9
Требуется определить: Ртр – мощность трансформатора. Iвент – ток протекающий в вентиле. Q эфф –эффективность выпрямительного блока. ( Q эфф= Р выпр/0,8) Рассчитав эффективность, сделать вывод об эффективности использования блока. Вычертить в отчете диаграмму изменения значений Uв ; Iв; Пояснить ее характер. Сделать заключение об использовании рассмотренной схемы. Ответить на контрольные вопросы по теме лабораторной работы.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ДОПУСКА Из каких основных элементов состоит выпрямитель? Поясните работу однополупериодной схемы выпрямления. Как выбрать вентиль для схемы выпрямления? Что такое среднее значение выпрямленного тока? Поясните работу рассматриваемой схемы выпрямления. На какую нагрузку может работать выпрямитель? На какую мощность рассчитывается трансформатор выпрямителя? Поясните классификацию выпрямителей.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ЗАЧЕТА Поясните как вы выбирали тип диода? Как определить частоту пульсации выпрямленного тока? Поясните осциллограмму схемы выпрямления. Как определить среднее значение выпрямленной мощности? Почему в схеме выпрямления сердечник трансформатора подмагничивается? К чему приводит возникновение подмагничивания? Укажите применение исследуемых схем выпрямления. Почему отличаются расчетные и измеренные параметры выпрямителей? Как определить коэффициент пульсации схем выпрямления? Как влияет величина пульсации на работу источника питания ПК?