Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
РЫБИНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АВИАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ имени П.А. СОЛОВЬЕВА
Факультет радиоэлектроники и информатики
Кафедра вычислительных систем
Отчет по лабораторной работе №3
по дисциплине:
«Электропитание вычислительных систем»
на тему:
«Исследование сглаживающих фильтров»
Студенты группы ВС2-08 Широкова Е.Н.
Гринберг О.Н.
Руководитель Ломанов А. Н.
Рыбинск 2011
Цель работы
Исследование свойств сглаживающих фильтров: емкостного, индуктивного и Г-образного.
1 Экспериментальное исследование фильтров
На рисунке 1.1 представлена схема емкостного фильтра. В качестве вольтметра использовали мультиметр PV в режиме измерения постоянного напряжения
Рисунок 1.1 – Схема емкостного фильтра
На рисунках 1.2 и 1.3 представлены осциллограммы выпрямленного напряжения ud.
Рисунок 1.2 – Осциллограмма выпрямленного напряжения при сопротивлении нагрузки 680 Ом
Рисунок 1.3 – Осциллограмма выпрямленного напряжения при сопротивлении нагрузки 68 Ом
Рассчитаем экспериментально полученный коэффициент пульсации по формуле (1.1):
, (1.1)
где Un(1)m – амплитуда первой гармоники пульсации.
Подставив значения в формулу (1.1), для рисунка 1.2 получаем:
.
Для рисунка 1.3 получаем:
.
Рассчитаем теоретические значения коэффициента пульсации для емкостного фильтра по формуле (1.2):
(1.2)
где ω – угловая частота сети.
Подставив значения в формулу (1.2), для рисунка 1.2 получаем:
.
Для рисунка 1.3 получаем:
.
На рисунке 1.4 представлена схема емкостного сглаживающего фильтра при включенном в цепь питания шунте.
Рисунок 1.4 – Схема емкостного сглаживающего фильтра при включенном в цепь питания шунте
Осциллограмма скачка тока при включении представлена на рисунке 1.5.
Рисунок 1.5 – Осциллограмма скачка тока при включении
.
На рисунке 1.6 представлена схема индуктивного фильтра.
Рисунок 1.6 – Схема индуктивного фильтра
Осциллограммы выпрямленного напряжения ud представлены на рисунках 1.7 и 1.8.
Рисунок 1.7 – Осциллограмма выпрямленного напряжения при сопротивлении нагрузки 680 Ом
Рисунок 1.8 – Осциллограмма выпрямленного напряжения при сопротивлении нагрузки 68 Ом
Рассчитаем экспериментально полученные коэффициент пульсации и коэффициент сглаживания по формулам (1.1) и (1.3) соответственно:
, (1.3)
где q1 – коэффициент пульсации на входе индуктивного фильтра, который можно вычислить по формуле (1.4):
. (1.4)
Подставив значения в формулу (1.4), получим:
.
Подставив значения в формулы (1.1) и (1.3), для рисунка 1.7 получаем:
,
Для рисунка 1.8 получаем:
,
.
Рассчитаем теоретические значения коэффициента пульсации и сглаживания по формулам (1.5) и (1.6) соответственно:
, (1.5)
(1.6)
Подставив значения в формулы (1.5) и (1.6), для рисунка 1.7 получаем:
,
.
Для рисунка 1.8 получаем:
,
.
На рисунке 1.9 представлена схема Г-образного фильтра.
Рисунок 1.9 – Схема Г-образного фильтра
На рисунках 1.10 и 1.11 представлены осциллограммы выпрямленного напряжения ud.
Рисунок 1.10 – Осциллограмма выпрямленного напряжения при сопротивлении нагрузки 680 Ом
Рисунок 1.11 – Осциллограмма выпрямленного напряжения при сопротивлении нагрузки 68 Ом
Рассчитаем экспериментально полученные коэффициент пульсации и коэффициент сглаживания по формулам (1.1) и (1.3) соответственно.
Подставив значения в формулы (1.1) и (1.3), для рисунка 1.10 получаем:
,
.
Для рисунка 1.11 получаем:
,
.
Рассчитаем теоретические значения коэффициента пульсации и сглаживания для Г-образного фильтра по формулам (1.7) и (1.8) соответственно:
, (1.7)
(1.8)
Подставив значения в формулы (1.7) и (1.8), для рисунков 1.10 и 1.11 получаем:
,
.
Зависимость коэффициента пульсации представлена на рисунке 1.12.
Рисунок 1.12 – Зависимость коэффициентов пульсации разных фильтров в зависимости от сопротивления нагрузки: 1 – емкостной фильтр; 2 – индуктивный фильтр; 3 – Г-образный фильтр
Вывод
В лабораторной работе были исследованы емкостной, индуктивный и Г-образный фильтры. Наименьший коэффициент пульсации был получен при использовании Г-образного фильтра, наибольший при использовании индуктивного фильтра. Из рисунка 1.12 видно, что с увеличением сопротивления нагрузки, коэффициент пульсации растёт у Г-образного и индуктивного фильтра; для емкостного фильтра коэффициент уменьшается.