8 listopada 2012
Układy zasilające w systemach komputerowych
Sprawozdanie  Ćwiczenie 2
Układy przekształtnikowe podwyższające napięcie
i zasilacze beztransformatorowe
2EF-DI
L07
Zespół nr 1
Mateusz Kotowicz
Dominik Krowiak
Konrad Krowicki
Piotr Krupa
1. Program ćwiczenia
1.1. Przekształtnik impulsowy podwyższający napięcie
1.1.1. Zapoznanie się z budową i działaniem układu podwyższającego napięcie.
1.1.2. Obserwacja przebiegów na oscyloskopie.
a) Przerysować w jednym układzie współrzędnych następujące przebiegi:
 uL(ðt)ð i uT(ðt)ð,
 iT(ðt)ð i iD(ðt)ð,
 uwe(ðt)ð i uwy(ðt)ð.
b) Na zaobserwowanych przebiegach zaznaczyć punkty: załączenia i wyłączenia
tranzystora T oraz koniec przedziału przekazywania energii z indukcyjności L do
kondensatora C.
c) Na podstawie przebiegu uT(ðt)ð zaobserwowanego na oscyloskopie wyznaczyć
współczynnik wypeÅ‚nienia dð oraz czÄ™stotliwość pracy tranzystora ftr .
1.1.3 Wyznaczenie charakterystyki wyjÅ›ciowej przeksztaÅ‚tnika Uwy =ð f (ðIwy)ð w ukÅ‚adzie bez
sprzężenia zwrotnego. Pomiary należy wykonać w zakresie od 300 mA co 30 mA do
wartości minimalnej.
1.2. Zasilacz beztransformatorowy
1.2.1. Zapoznanie się z budową i działaniem układu.
1.2.2. Wyznaczenie charakterystyki wyjÅ›ciowej zasilacza Uwy =ð f (ðIwy)ð dla wybranego zakresu
napięcia (3V i 5V). Pomiary należy wykonać w zakresie od 200 mA co 20 mA do
wartości minimalnej.
2. Przekształtnik impulsowy podwyższający napięcie
2.1 Budowa układu podwyższającego napięcie
2.2.1 Rzeczywiste układ połączeń z uwzględnieniem przyrządów pomiarowych dla
charakterystyki UL(t)
UL(t)
2.2.2 Zaobserwowany przebieg napięcia UL(t)
20 µs/dz 10V/dz
2.3.1 Rzeczywiste układ połączeń z uwzględnieniem przyrządów pomiarowych dla
charakterystyki UT(t)
UT(t)
2.3.2 Zaobserwowany przebieg napięcia UT(t)
20 µs/dz 10V/dz
2.2.3 Wyznaczanie współczynnika wypełnienia i częstotliwości pracy tranzystora
Czas przewodzenia tranzystora toff-ton = 1,3dz * 20 µs = 26 µs = 0,000026 s
T = 101 µs = 0,000101 s
´ = toff-ton / T = 26 µs / 101 µs = 0,2574(2574) H" 0,25743
f = 1 / T = 9900,(9900) Hz H" 9900,9901 Hz H" 9,901 kHz
2.4.1 Rzeczywiste układ połączeń z uwzględnieniem przyrządów pomiarowych dla
charakterystyki Uwe(t)
Uwe(t)
2.4.2 Zaobserwowany przebieg napięcia Uwe(t)
10 µs/dz 10V/dz
Uwe = 10,5 V
2.5.1 Rzeczywiste układ połączeń z uwzględnieniem przyrządów pomiarowych dla
charakterystyki Uwy(t)
Uwy(t)
2.5.2 Zaobserwowany przebieg napięcia Uwy(t)
10 µs/dz 10V/dz
Uwy = 72 V
2.6.1 Rzeczywiste układ połączeń z uwzględnieniem przyrządów pomiarowych dla
charakterystyki IT(t)
IT(t)
2.6.2 Zaobserwowany przebieg napięcia IT(t)
10 µs/dz 0,2 V/dz
Z prawa Ohma wyznaczamy wartość prądu I = U/R
U = 1,59 V
R = 4,4 ©
I = 0,361(36) A H" 0,36136 A
2.7.1 Rzeczywiste układ połączeń z uwzględnieniem przyrządów pomiarowych dla
charakterystyki ID(t)
ID(t)
2.7.2 Zaobserwowany przebieg napięcia ID(t)
2 µs/dz 0,2 V/dz
Z prawa Ohma wyznaczamy wartość prądu I = U/R
U = 0,88 V
R = 4,4 ©
I = 0,2 A
2.8.1 Tabela z wartościami zmierzonych wielkości
Iwy Uwy
[mA] [V]
15,3 72
30,8 72
44,0 70
60,6 70
75,3 66
89,5 60
107,3 54
120,3 50
135,6 46
149,5 44
165,5 40
185,8 38
2.8.2 Charakterystyka wyjściowa
Charakterystyka wyjściowa
80
70
60
50
40
Uwy = f(Iwy)
30
20
10
0
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
Iwy [mA]
wy
U
[V]
3. Zasilacz beztransformatorowy:
3.1 Budowa układu zasilacza beztransformatorowego
i
wy
u
we
u
wy
3.2.1 Tabela z wartościami zmierzonych wielkości
Iwy Uwy
[mA] [V]
17,8 4,98
29,7 4,96
45,1 4,94
62,2 4,9
78,1 4,88
95,7 4,84
111,3 4,81
127,9 4,78
137,4 4,77
146,2 4,75
164,4 4,72
175,5 4,7
3.2.2 Charakterystyka wyjściowa
Charakterystyka wyjściowa
5
4,95
4,9
4,85
4,8
Uwy = f(Iwy)
4,75
4,7
4,65
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
Iwy [mA]
wy
U
[V]
4. Wnioski
Podczas ćwiczenia badaliśmy układ podwyższający napięcie oraz zasilacz
beztransformatorowy.
Dokonaliśmy pomiarów, a także obserwowaliśmy przebiegi na oscyloskopie. Za ich
pomocą można było wyznaczyć m.in. okres, częstotliwość pracy tranzystora i współczynnik
wypełnienia. Przekształtniki podwyższające napięcie umożliwiają podniesienie napięcia bez
konieczności konwersji napięcia stałego do zmiennego i użycia transformatora, dzięki czemu
znajdujÄ… zastosowanie w wielu urzÄ…dzeniach elektronicznych.
W układzie zasilacza beztransformatorowego zmieniając rezystancję,
odczytywaliśmy wartości prądu i napięcia wyjściowego. Charakterystyki ilustrują zgodnie z
prawem Ohma , że wraz ze zmianą rezystancji, prąd rósł, a napięcie malało.
Wszystkie pomiary, układy, przebiegi i wykresy zostały przedstawione
w sprawozdaniu.
5. Skan protokołu