МОДЕЛЮВАННЯ ТА ДОСЛІДЖЕННЯ ЧАСОВИХ ДІАГРАМ ВИПРЯМЛЯЮЧИХ СХЕМ № 6 Ознайомитися з основними параметрами і характеристиками випрямляючих схем, що працює на активне навантаження і практично перевірити їх властивості. Отримати часові діаграми випрямляючих схем. Основні показники однофазних схем випрямлення наведені в табл. 1. Таблиця 1 – Основні показники однофазних схем випрямлення Параметр Схема випрямлення
однопів-періодна двопів-періодна з нульовим виводом двопів-періодна мостова
Відношення діючого значення напруги вторинної обмотки трансформатора до середнього значення випрямленої напруги
2,22 1,11 1,11
Відношення діючого значення струму вторинної обмотки трансформатора до середнього значення випрямленого струму
1,57 0,785 1,11
Відношення середнього значення струму діода до середнього значення випрямленого струму
1,57 0,5 0,5
Відношення діючого значення струму первинної обмотки трансформатора до середнього значення випрямленого струму (n - коефіцієнт трансформації)
1,21 1,11 1,11
Частота основної гармоніки пульсацій
Коефіцієнт пульсацій випрямленої напруги
1,57 0,667 0,667
Габаритна потужність трансформатора
3,1 1,48 1,23
Наявність підмагнічуванння – є немає немає
ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ Синтезувати випрямляючі схеми рис.4, за допомогою системи схемотехнічного моделювання Micro-Cap8(MC8). Провести аналіз перехідних процесів: отримати часові характеристики вхідної напруги V(1), вихідної напруги V(2), модуля струму на R1 - ABS(I(R1)), середнього значення вихідної напруги V(2) – AVG(V(2)) та середнього значення модуля струму на R1 – AVG(ABS(I(R1))) для схеми 4а. Зробити висновок про форму та фазу отриманих сигналів. Провести аналіз перехідних процесів: отримати часові характеристики вхідної напруги V(1), модуля напруги на R1 - ABS(V(R1)), модуля струму на R1 - ABS(I(R1)), середнього значення модуля напруги на R1 – ABS(AVG(V(R1))) та середнього значення модуля струму на R1 – AVG(ABS(I(R1))) для схеми 4б. Зробити висновок про форму та фазу отриманих сигналів. Провести аналіз перехідних процесів: отримати часові характеристики вхідної напруги V(1), модуля напруги на R1 - ABS(V(R1)), модуля струму на R1 - ABS(I(R1)), середнього значення модуля напруги на R1 – ABS(AVG(V(R1))) та середнього значення модуля струму на R1 – AVG(ABS(I(R1))) для схеми 4в. Зробити висновок про форму та фазу отриманих сигналів. Провести аналіз перехідних процесів: отримати часові характеристики вхідної напруги V(1), струм на діоді VD1 – I(VD1), струм на діоді VD2 – I(VD2), модуля струму на R1 - ABS(I(R1) для схеми 4г. Зробити висновок про форму та фазу отриманих сигналів. Провести аналіз перехідних процесів: отримати часові характеристики вхідної напруги V(1) та струму на резисторі R1 – I(R1). Дослідити вплив ємності конденсатора струм на резисторі R1 для схеми 4д. Зробити висновок про форму та фазу отриманих сигналів.
а)
б)
в)
г)
д) Рис.4. Випрямляючі схеми: а) одноперіодний безтрансформаторний випрямляч, б) . одноперіодний випрямляч, в) двоперіодний випрямляч з середньою точкою, г) мостовий випрямляч, д) мостовий випрямляч з простим фільтром. МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ В схемах рис.4 використані трансформатори з такими параметрами індуктивність первинної обмотки – 0.01, індуктивність вторинної обмотки – 0.0001 і коефіцієнт трансформації – 1. Вибір трансформаторів проводимо відриваючи вікно Компоненты. За допомогою інструментів Компоненты можна вибрати світові аналоги у розділі Passive Components(рис.5). В схемах випрямлячів використані діоди – 1N4009. Джерела сигналу вибриємо в розділі Компоненты див.рис.6. Для схем: 4 а) рекомендовані такі параметри джерела сигналу – див.рис.7, 4 б), 4 в) рекомендовані такі параметри джерела сигналу – див.рис.8 з частотою -50 Гц, 4 г), 4 д) рекомендовані такі параметри джерела сигналу – див.рис.9 з частотою -60 Гц.
Рис.5. Вікно вибору пасивних елементів.
Рис.6. Вікно вибору типу джерела сигналу.
Рис.7. Вибір параметрів джерела сигналу у схемі 4 а).
Рис.8. Вибір параметрів джерела сигналу у схемі 4 б), 4 в). Проведемо аналіз часових залежностей вхідних та вихідних та інших характеристик, для цього виберемо з меню команд Анализ/Переходные процессы. Задамо параметри аналізу , де діапазон часу – 0.1м(мс), по осі Х(XExpression) задаємо час Т, по осі Y(YExpression) задаємо номери вузлів у яких ми хочемо отримати значення величини сигналу (наприклад v(2) – вихідна напруга або v(1) – вхідна напруга див.рис.10, вузли вказані для схеми 4а.). Мінімальні та максимальні значення величин по осях X таY(XRange та YRange) при першому запуску рекомендується встановити Auto, оскільки нам невідомо верхня межа значень у заданих вузлах.
Рис.9. Вибір параметрів джерела сигналу у схемі 4 г), 4 д).
