AGH

Akademia Górniczo-Hutnicza

im. Stanisława Staszica

w Krakowie

Wykonał
Buchcic Piotr

Układy energoelektroniczne-Laboratorium

Temat ćwiczenia:

Przetwornice DC-DC

Data wykonania:

25.05.2015r

Data zaliczenia:

Ocena:

1.

Przetwornica obniżająca napięcie

a)

Schemat

b)

Zasada działania

W czasie załączenia klucza tranzystorowego T, prąd płynie przez indukcyjność L do odbiornika R i kondensatora
C. Kondensator zmniejsza tętnienia na obciążeniu. Napięcie na cewce jest stałe, dlatego prąd narasta liniowo.
Dioda jest spolaryzowana zaporowo. Kiedy tranzystor jest wyłączony, w cewce indukuje się napięcie
(samoindukcji), które powoduje przepływ prądu przez diodę. Napięcie na cewce jest stałe, dlatego prąd maleje
liniowo. W przypadku małej indukcyjności (lub małego prądu obciążenia), prąd płynący w cewce może być
przerywany. Spada do zera aż do momentu kolejnego załączenia tranzystora.

Napięcie na obciążeniu:

=

∙

- napięcie na odbiorniku

- współczynnik wypełnienia

- napięcie zasilające

c)

Przykładowe przebiegi

Wyniki uzyskanie podczas badania układu:

Współczynnik
Wypełnienia
[%]

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

[ ]

(f=1kHz)

0

4

8

11,5

14

16

18

19

20

22

24

[ ]

(f=10kHz)

0

2

4,5

7

9,5

12

15

17,5

20

21,5

24

Napiecie
teoretyczne
[V]

0

2,4

4,8

7,2

9,6

12

14,4

16,8

19,2

21,6

24

Wykres porównawczy:

d)

Wnioski

Przy niskiej częstotliwości załączania klucza tranzystorowego występuje nieciągłość prądu, dlatego
charakterystyka przy niskim współczynniku wypełnienia sporo różni się od teoretycznej. Przy częstotliwości 10
kHz charakterystyka zmierzona i teoretyczna nie

2.

Przetwornica podwyższająca

a)

Schemat

Przy niskiej częstotliwości załączania klucza tranzystorowego występuje nieciągłość prądu, dlatego
charakterystyka przy niskim współczynniku wypełnienia sporo różni się od teoretycznej. Przy częstotliwości 10
kHz charakterystyka zmierzona i teoretyczna niemal pokrywają się.

podwyższająca napięcie

Przy niskiej częstotliwości załączania klucza tranzystorowego występuje nieciągłość prądu, dlatego
charakterystyka przy niskim współczynniku wypełnienia sporo różni się od teoretycznej. Przy częstotliwości 10

b)

Zasada działania

W czasie załączenia klucza tranzystorowego T, prąd płynie przez cewkę L. Napięcie na cewce jest równe
napięciu zasilania, przez to prąd płynący przez nią narasta liniowo. Energia magazynuje się w polu
magnetycznym cewki. Kiedy klucz jest wyłączony, prąd w cewce jest sumą prądu zasilania i prądu powstałego
w wyniku samoindukcji. Płynie przez diodę do obciążenia i maleje liniowo, ponieważ napięcie na cewce jest
stałe. Przy małej indukcyjności cewki, prąd może być przerywany.


Napięcie na obciążeniu:

=

1

1 −

- napięcie na odbiorniku

- współczynnik wypełnienia

- napięcie zasilające

c)

Przykładowe przebiegi

Wyniki uzyskanie podczas badania układu:

Współczynnik
Wypełnienia
[%]

0

10

20

30

40

50

60

70

[ ]

(f=1kHz)

24

25,5

29

33

37,5

43

50

58

[ ]

(f=10kHz)

24

27

30

33,5

38

44

50

57

Napiecie
teoretyczne
[V]

24 26,66

30 34,28

40

48

60

80

Wykres porównawczy:

d)

Wnioski

Przy częstotliwości 1 kHz i współczynniku wypełnienia powyżej 40% następuje znaczna różnica między
charakterystyką teoretyczną i wyznaczoną na podstawie pomiarów. Prawdopodobnie ma to związek z ciągłością
prądu.

3.

Przetwornica obniżająco

a) Schemat

Wykres porównawczy:

Przy częstotliwości 1 kHz i współczynniku wypełnienia powyżej 40% następuje znaczna różnica między
charakterystyką teoretyczną i wyznaczoną na podstawie pomiarów. Prawdopodobnie ma to związek z ciągłością

obniżająco-podwyższająca napięcie

Przy częstotliwości 1 kHz i współczynniku wypełnienia powyżej 40% następuje znaczna różnica między
charakterystyką teoretyczną i wyznaczoną na podstawie pomiarów. Prawdopodobnie ma to związek z ciągłością

a)

Zasada działania

Podczas załączenia klucza tranzystorowego T, prąd płynie przez indukcyjność L. Dioda jest spolaryzowana
zaporowo. Napięcie na cewce jest stałe, dlatego prąd płynący przez nią liniowo narasta. Kiedy klucz jest
wyłączony, prąd w cewce płynie pod wpływem napięcia samoindukcji, przez diodę D, do obciążenia. Napięcie
na cewce jest stałe, więc prąd maleje liniowo. Przy małej indukcyjności, prąd może być nieciągły.


Napięcie na obciążeniu:

= −

1 −

- napięcie na odbiorniku

- współczynnik wypełnienia

- napięcie zasilające

b)

Przykładowe przebiegi

Wyniki uzyskane podczas badania układu:

Współczynnik
Wypełnienia
[%]

0

10

20

[ ]

(f=1kHz)

0

5

[ ]

(f=10kHz)

0

3

Napiecie
teoretyczne
[V]

0

2,66

Wykres porównawczy:

c)

Wnioski

Zmiana kształtu charakterystyki jest związana z częstotliwością kluczowania i nieciągłością prądu.
Charakterystyka teoretyczna narasta wykładniczo, a wyznaczona na podstawie pomiarów narasta liniowo

Wyniki uzyskane podczas badania układu:

20

30

40

50

60

70

80

9,5

14

19

24

32

44

6

10

16

23

33

44,5

6 10,28

16

24

36

56

Zmiana kształtu charakterystyki jest związana z częstotliwością kluczowania i nieciągłością prądu.
Charakterystyka teoretyczna narasta wykładniczo, a wyznaczona na podstawie pomiarów narasta liniowo

80

56

52

96

Zmiana kształtu charakterystyki jest związana z częstotliwością kluczowania i nieciągłością prądu.
Charakterystyka teoretyczna narasta wykładniczo, a wyznaczona na podstawie pomiarów narasta liniowo.