Последовательная цепь переменного тока Трехфазные нагрузочные цепи

Лабораторные работы по теории электрических цепей

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №14

Вольтамперные характеристики полупроводниковых диодов

Цель работы:

Изучить основные свойства электронно-дырочного перехода путем экспериментального исследования вольтамперных характеристик полупроводниковых диодов.

Вычислить коэффициент выпрямления, сопротивления постоянному и переменному току. Линейные цепи постоянного тока Постоянный ток широко используется во многих отраслях техники. Его применяют в устройствах связи, приборах, электрооборудовании мобильных агрегатов и др. Совокупность источников, приемников электрической энергии и соединяющих их проводов называют электрической цепью.

  Рис.1. Рис.2.

На рис.1 показана схема для измерения прямой ветви вольтамперной характеристики полупроводниковых диодов, а на рис.2 - для обратной ветви.

Обе схемы смонтированы на обратной панели лабораторного стенда и управляются переключателем, расположенным на передней панели стенда. Выбор прямой или обратной схемы обусловливает включение соответствующих пределов измерения используемых приборов. Эти пределы подсвечиваются на стенде.

После подачи напряжения на стенд (включением тумблера под сигнальной лампочкой) необходимо повернуть ручку регулятора напряжения в крайне левое положение (против часовой стрелки), тогда на стенде загорается табло “готовность” к работе. После этого можно приступать к измерению вольтамперных характеристик.

Прямая ветвь характеристики Iпр = f (Uпр),

Обратная ветвь Iобр = f (Uобр).

1. Рабочее задание.

Записать паспортные данные исследуемых диодов;

Вставить исследуемый диод в специальную колодку на передней панели стенда;

Измерить вольтамперные характеристики каждого диода, снимая прямую и обратную ветви;

Построить графики снятых зависимостей;

Вычислить коэффициент выпрямления Квыпр;

Для каждого диода рассчитать сопротивление постоянному току при прямом Rпр и обратном Rобр включении вентиля;

Для каждого диода определить сопротивление переменному току в заданной рабочей точке вольтамперной характеристики;

Сравнить исследованные полупроводниковые диоды между собой по полученным параметрам.

2. Методические указания.

При всех измерениях необходимо помнить, что нельзя превышать ток диода Iпр выше номинального и обратное напряжение Uобр - выше максимально допустимого (определяется из паспортных данных или задается преподавателем).

Прямая и обратная ветви вольтамперной характеристики строятся на одном графике, предварительно выбираются масштабы для прямого и обратного тока и напряжения (рис.3).

Рис.3.

Обработка результатов измерения.

Вычисление коэффициента выпрямления производится по формуле Kвыпр = Iпр / Iобр при определенном напряжении.

Сопротивление переменному току вычисляется по формуле Ri = k . ctg a. Это сопротивление прямо пропорционально котангенсу угла наклона касательной к характеристике в рабочей точке РТ. Здесь k = Mu /Mi, где Mu и Mi коэффициенты масштаба осей координат. Сопротивление постоянному току (статическое сопротивление) прямо пропорционально котангенсу угла наклона прямой соединяющей рабочую точку с началом координат, то есть R0 = k . ctg b.

Rпр и Rобр - сопротивления постоянному току при номинальных или специально оговоренных значениях прямого и обратного напряжения или тока.

Литература.

Конспект лекций по курсу “Электротехника и электроника”.

Основы промышленной электроники: Учебник для вузов / В.Г. Герасимов, О.М. Князьков, А.Е. Краснопольский, В.В. Сухоруков; Под ред. В.Г. Герасимова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1978. - С. 6-30.

Основы промышленной электроники: Учебник для неэлектротех. спец. вузов / Под ред. В.Г. Герасимова. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1986. - С. 12-27.

Основы промышленной электроники / Ю.А. Исаков, А.П. Платонов, В.С. Руденко и др. - Киев: Техника, 1976.

А.Г. Морозов. Электротехника, электроника и импульсная техника. - М.: Высшая школа, 1987.

Полупроводниковые приборы: Методические указания по промышленной электроники. Часть 1 / Иван. хим.-технол. ин-т; Сост. А.Н. Фролов. - Иваново, 1992. - 36 с.

Сформулируйте методику расчета переходных процессов в цепях с распределенными параметрами.

Что называется отраженными и преломленными волнами?

В линии на рис. 2 , , . Определить волны тока и напряжения, возникающие при коммутации, если .

Ответ: ; ; .

Рассмотреть падение волны напряжения, возникшей при коммутации в схеме предыдущей задачи, на резистор  и определить обратные волны тока и напряжения, образующиеся при этом падении.

Ответ: ; .


Испытание асинхронного короткозамкнутого двигателя