Дослідження випрямляча змінного струму зі стабілітроном за допомогою осцилографа

джерело струму

випрямні напівпровідникові діоди (4 шт.)

трансформаторз осердям

конденсатор(на 10 мкФ)

● осцилограф

● змінний струм — електричний струм, сила та напрямок якого періодично змінюються з часом, на відміну від постійного струму, який не змінює напрямку та сили. Електромережі, у тому числі побутові, передають змінний струм. Однак, багатьом електричним та електронним приладам для роботи потрібен постійний струм;● випрямлення — перетворення змінного струму у постійний. Випрямлення здійснюють прилади, які називаються випрямлячі, вони є важливими компонентами більшості блоків живлення. Для випрямлення використовуються пристрої, які пропускають струм тільки в одному напрямку — діоди. Зараз це майже завжди — напівпровідникові діоди;● одна зі схем простого випрямляча струму складається з чотирьох діодів, конденсатора, стабілітрона та трансформатора.

1. Беремо необхідне для проведення досліду обладнання.2. Складаємо коло за схемою:

3. Вмикаємо блок живлення та переводимо його у режим змінного струму, встановлюємо на ньому вихідну напругу 1,4 В з частотою 5 кГц. Тепер до контактів резистора приєднуємо додаткові провідники, які дозволять нам вивести значення напруги на ньому на перший канал осцилографа. До контактів блока живлення також приєднаємо додаткові провідники — від другого каналу осцилографа. 4. Вмикаємо та налаштовуємо осцилограф.5. Аналізуємо отримані криві:

Звертаємо увагу, що на цей раз ми, як і у попередньому досліді ("Дослідження простого випрямляча струму за допомогою осцилографа"), на вході кола подаємо змінний струм з частотою 5 кГц та амплітудою коливань напруги від -2 до +2 В, а на виході ми отримуємо постійний струм із пульсаціями напруги, у межах від 2,1 до 2,4 В, тобто близько 0,3 В (13%). Таким чином, пульсації постійного струму після проходження через випрямляч становлять 0,3 В, що не відрізняється від попередньої схеми ("Дослідження простого випрямляча струму за допомогою осцилографа"). Стабілітрон у схемах випрямлячів виконує роль обмеження максимальної вихідної напруги, що стає особливо важливим у випрямлячах, які живляться від високовольтного змінного струму, а на виході мають видавати постійний струм з напругою не вище ніж задане граничне значення, яке дорівнює "напрузі пробою" стабілітрона (див. "Вольт-амперна характеристика стабілітрона"). Для використаного нами стабілітрона його "напруга пробою" лежить у межах 3,3—3,5 В.

Під час виконання досліду ми склали простий випрямляч змінного струму з трансформатора, чотирьох діодів, конденсатора та стабілітрона, а також дослідили його роботу за допомогою осцилографа. Ми переконалися, що змінний струм із частотою 5 кГц, який видає блок живлення, зазнає трансформацій після проходження через випрямляч та стає постійним із пульсаціями напруги у межах від 2,1 до 2,4 В. Основна перевага такої схеми над схемою із досліду "Дослідження простого випрямляча струму за допомогою осцилографа" — вихідна напруга постійного струму не перевищує певні граничні значення при зростанні вхідної напруги вище номінальної.