Politechnika Lubelska

Wychowanie Techniczne

Laboratorium Elektroniki

Nr ćwiczenia: 3 - druga seria

Temat: Badanie prostowników i powielaczy napięć.

Grupa WT 6.2.:

Robert Huber

Krzysztof Jankowski

Konrad Jastrzębski

Lublin, 1995/96

1. Badanie prostownika jednopołówkowego.

1.1. Układ bez filtra.

1.1.1. Schemat układu.

Wyłączniki W₁ i W₂ wyłączone, W₃ wyłączony jedynie w momencie pomiaru wartości napięć bez zewnętrznego odbiornika (rezystora).

1.1.2. Tabla pomiarów.

I	mA	0	30	60	90	120	160	240
U1	V	6,25	5,6	4,8	4	3,4	2,5	0
U0	V	4,25	3,5	3,25	2,75	2,5	1,5	0,5
Ut	V	4,6	4,1	3,6	3,1	2,55	1,8	0,33
t	%	108,235	117,14	110,769	112,727	102	120	66

1.1.3. Charakterystyki.

maximum record size = 204 record size = 4043309027

Wykres 1 Zależność napięcia U₁ od prądu I

Wykres 2 Zależność U₀ od prądu

Wykres 3 Zależność współczynnika tętnień od prądu

1.2. Układ z filtrem.

1.2.1. Schemat układu.

Układ jak w p. 1.1.1., ale wyłącznik W₂ włączony, W₃ wyłączony jedynie w momencie pomiaru wartości napięć bez zewnętrznego odbiornika (rezystora), a W₁ włączony.

1.2.2. Tabla pomiarów.

I	mA	0	40	70	100	130	160	240
U1	V	8,5	6,8	5,75	4,75	3,6	2,75	0
U0	V	8,5	7	6	4,75	3,6	2,75	0,5
Ut	V	0,5	0,66	0,8	0,96	1,03	1,09	0,5
t	%	5,88	9,43	13,33	20,2105	28,611	39,6364	100

1.2.3. Charakterystyki.

Wykres 4 Zależność napięcia od obciążenia

maximum record size = 204 record size = 2153805848

Wykres 5 Zależność wartości średniej napięcia od obciążenia

Wykres 6 Zależność współczynnika tętnień od obciążenia

2. Badanie prostownika dwupołówkowego.

2.1. Układ bez filtra.

2.1.1. Schemat układu.

Układ jak w p. 1.1.1., ale wyłącznik W₂ wyłączony, W₃ wyłączony jedynie w momencie pomiaru wartości napięć bez zewnętrznego odbiornika (rezystora), a W₁ włączony.

2.1.2. Tabla pomiarów.

I	mA	0	50	70	90	110	130	160	200
U1	V	9,5	8,75	8,6	8,3	8,1	7,75	7,4	7
U0	V	8,5	8	8	7,5	7,25	7	6,75	6,5
Ut	V	3,8	3,5	3,4	3,3	3,2	3,1	3	2,8
t	%	44,71	43,75	42,5	44	44,138	44,29	44,44	43,08

2.1.3. Charakterystyki.

Wykres 7 Zależność napięcia U₁ od prądu obciążenia

Wykres 8 Zależność napięcia U₁ od prądu obciążenia I

maximum record size = 204 record size = 33554696

Wykres 9 Zależność współczynnika tętnień od prądu obciążenia

2.2. Układ z filtrem.

2.2.1. Schemat układu.

Układ jak w p. 1.1.1., ale wyłączniki W₁ i W₂ włączone, W₃ wyłączony jedynie w momencie pomiaru wartości napięć bez zewnętrznego odbiornika (rezystora).

2.2.2. Tabla pomiarów.

I	mA	0	60	80	100	130	160	200	240
U1	V	11,1	9,8	9,5	9,2	8,5	8	7,4	6,75
U0	V	11,25	10	9,5	9,25	8,75	8,2	7,5	7
Ut	V	0,33	0,46	0,5	0,56	0,59	0,66	0,73	0,8
t	%	2,9333	4,6	5,26	6,0541	6,7429	8,049	9,733	11,43

2.2.3. Charakterystyki.

Wykres 10 Zależność U₁ = f(I)

Wykres 11 Zależność U₀ = f(I)

Wykres 12 Zależność t = f(I)

3. Wnioski.

Już pobierzna analiza wyników pomiarów i obserwacja przebiegów na oscyloskopie oraz wykresów będących ich kontynuacją graficzną można stwierdzić, że:

• tętnienia nie zmieniają się w układach bez filtracji przebiegów harmonicznych - wynika to z tego, że wraz ze zwiększaniem się obciążenia maleje napięcie wyprostowane - zasilanie nie może być traktowane jako sieć sztywna - a razem z nim maleją również (proporcjonalnie) tętnienia; utrzymują się one jednak na bardzo dużym poziomie, a wynika to z tego faktu, że jest to prostownik jednopołówkowy - połowa energii zostaje bezpowrotnie utracona;

• tętnienia zmieniają się w układach z filtracją przebiegów harmonicznych wraz ze zmianą obciążenia - można to prosto wyjaśnić czasem rozładowywania się kondensatora będącego filtrem wyższych częstotliwości (wyższych od zerowej); przy wzroście obciążenia tętnienia zwiększają się - jest to spowodowane tym, że większy prąd szybciej rozładowywuje kondensator;

• tętnienia generalnie są większe w układzie prostowania jednopołówkowego i w przypadku układu z filtrem dla obciążenia, gdy napięcie osiąga wartość zero (czyli jest to bardzo duże obciążenie) tętnienia sięgają 100% napięcia wyjściowego, podczas gdy dla prostownika dwupołówkowego przy tym samym obciążeniu osiągają wartość kilkunastu procent.

---