Принцип работы выпрямителя на основе диодного моста и стабилизатора напряжения"
Вы наверняка уже знаете что я недавно собрал схему выпрямителя из старых советских радиодеталей. Для неё я взял трансформатор ТСТ-143, диодный мост из 242-д диодов, электролитические конденсаторы ELWA на 2200 mf (микрофарад), стабилизатор напряжения Tesla MA7805 и нагрузку (в данном случае — элемент, который работает только от постоянного тока), в качестве которой я взял резистор переменного сопротивления.
Теоретически схема работает следующим образом: на трансформатор подаётся сетевое напряжение (220 вольт), с двух выводов этого же трансформатора напряжение выходит пониженным и приходит к выпрямителю, а с выпрямителя оно уже выходит на стабилизатор напряжения и под конец оно приходит к нагрузке.
Ну конечно же хочется увидеть это всё на практике и самое главное — убедиться, что так оно и есть. Для того, чтобы показать принцип работы этой схемы я сначала буду измерять напряжение на выводах трансформатора, затем на выводах выпрямителя и под конец буду измерять напряжение на выводах нагрузки. Для измерений я буду использовать осциллограф С1-68 и мультиметр.
1) Измерение напряжения на выводах трансформатора
Для начала я включил и настроил осциллограф — в одной клетке на шкале осциллографа 10 вольт, а время длительности — 5 миллисекунд. Я подсоединил щуп осциллографа к тому месту где надо померить напряжение, при этом схема была выключена из сети.
Если я включу схему в розетку, то осциллограф должен построить график напряжения в том месте где я хочу измерить его. Так оно и вышло — когда я включил схему, то на шкале осциллографа появился график переменного напряжения, по которому я уже мог делать какие-либо выводы.
Сначала я нашёл период напряжения, для этого я умножил поставленное время (5 миллисекунд) на расстояние между двумя пиками на графике (четыре клетки шкалы осцилографа) и получил 20 миллисекунд. После этого я нашёл частоту напряжения, для этого я единицу разделил на период (20 миллисекунд), в итоге получилось 50 гц. Также я узнал из графика что максимальное напряжение примерно 15 вольт. Из него я нашёл действующее напряжение, для этого я 15 вольт разделил на корень из двух, но при вычислениях я поступил проще — я просто умножил 15 на 0,707. Получил действующее напряжение 11,2 вольт. После измерения напряжения осциллографом я решил померить это же место мультиметром получилось практически то же самое — 11,6 вольт, особой разницы между этими значениями нет.
В этом участке всë было верно, и я продолжил измерения.
2) Измерение напряжения на выводах выпрямителя
В начале я здесь сделал то же самое, что и при измерении напряжения на выводах трансформатора — обесточил схему, подключил щуп осцилографа к месту, где я собираюсь измерить напряжение.
После этого я снова включил схему. На построенном осциллографом графике я увидел, что напряжение стало постоянным и сглаженным, но этого я и ожидал. Действующее напряжение было где-то между 14 и 15 вольт.
Для большей точности я померил это же место мультиметром, значение действующего напряжения равно 14,43 вольт.
3) Измерение напряжения на выводах стабилизатора напряжения
И наконец завершающее измерение — измерение напряжения на выводах стабилизатора напряжения. Стабилизатор напряжения, который я использую а этой схеме, стабилизирует напряжение до 5 вольт.
Когда я измерил это место осциллографом, то на построенном графике напряжение было действительно 5 вольт.
У меня не осталось сомнений, что схема работает правильно, для большей точности я измерил это же место мультиметром, там было около пяти вольт.
4) Что делает стабилизатор напряжения (завершающий пункт)
Я уже упоминал что в качестве нагрузки я поставил резистор переменного сопротивления. Если мы будем изменять сопротивление, то мы будем изменять и электрический ток и напряжение, но как будет вести себя при этом напряжение? По идее, при изменении электрического тока напряжение будет оставаться тем же — 5 вольт. Это должен обеспечивать стабилизатор напряжения, который всегда будет стабилизировать напряжение до пяти вольт. Я решил проверить, что так оно и есть.
На прикреплëнном видео (не здесь) вы можете видеть, как я изменяю сопротивление и вместе с ним — электрический ток, но если посмотреть на показания осциллографа, то он продолжает показвать, что напряжение остаëтся равным 5 вольт. Следовательно, стабилизатор напряжения работает, а вместе с ним и вся схема.