20 grudnia 2012
Układy zasilające w systemach komputerowych.
Sprawozdanie  Ćwiczenie 5
Badanie negatywnego oddziaływania sprzętu komputerowego na sieć
zasilającą.
2EF-DI
L07
Grupa 1
Mateusz Kotowicz
Dominik Krowiak
Piotr Krupa
Konrad Krowicki
1. Cel ćwiczenia:
 Badanie stopnia odkształcenia prądów zasilających urządzenia komputerowe.
 Analiza mocy po stronie zasilania w sprzęcie komputerowym.
2. Schemat układu:
3. Tabele wyników:
3.1 Tabela pomiarowa:
Moc Moc Moc
Współczynnik Kąt fazowy
Urządzenie Stan pracy czynna P bierna pozorna
mocy PF Ć [p ]
[W] Q [VAR] S [VA]
Monitor Włączony 18,6 44,6 48,32 0,383 67,5
Monitor Wyłączony 2,18 25,9 25,99 85,19
0,084
Włączony
Komputer 45,9 30,7 55,22 0,832 37,73
(P1)
Włączony
Komputer 56,6 27,1 62,75 0,902 25,58
(P2)
Włączony
Komputer 97,1 22 99,56 0,975 12,74
(P3)
Moc pozorna jest geometryczną sumą mocy czynnej i biernej. Została obliczona ze wzoru:
3.2 Wartość współczynnika THD prądu linii zasilania:
Stan THD-F [%] THD-R [%]
włączony 2,25 2,25
3.3 Wartość współczynnika THD prądu monitora:
Stan pracy THD-F [%] THD-R [%]
włączony 175 81,8
wyłączony - -
[!] Pomimo prób rekalibracji oscyloskopu nie udało się uzyskać wyników dla wyłączonego
monitora z powodu zbyt małej amplitudy sygnału z
ródłowego.
3.3 Wartość współczynnika THD prądu komputera:
Stan obciążenia THD-F [%] THD-R [%]
minimalne 52,5 46,9
średnie 35,1 36,3
maksymalne 10,3 9,8
3.4 Spektrum zawartości wyższych harmonicznych prądu linii zasilania:
Stan Wyższe harmoniczne [mV]
FND 3 5 7 9 11 13 15 17
włączony 239,5[V] 978,9 3,71 1,68 456,2 704,2 595 792 325,8
Pierwszy wynik (FND) jest podany w [V], pozostałe  w [mV].
3.5 Spektrum zawartości wyższych harmonicznych prądu monitora:
Stan Wyższe harmoniczne [mA]
pracy FND 3 5 7 9 11 13 15 17
włączony 88,07 75,34 67,91 62,06 55,6 47,05 37,99 28,5 20,02
wyłączony - - - - - - - - -
[!] Pomimo prób rekalibracji oscyloskopu nie udało się uzyskać wyników dla wyłączonego
monitora z powodu zbyt małej amplitudy sygnału z
ródłowego.
3.6 Spektrum zawartości wyższych harmonicznych prądu komputera:
Stan Wyższe harmoniczne [mA]
obciążenia FND 3 5 7 9 11 13 15 17
minimalne 200 103,6 14,5 6,5 7,4 5,25 5,86 6,14 1,2
średnie 239 87,25 17,32 8,7 3,64 2,6 5,41 3,4 1,5
maksymalne 394,5 33,66 14,57 9,9 7,12 6,7 6,19 4,86 1,18
4. Przebiegi oscyloskopowe:
Kanał 1 / Kanał 3 (CH1 / CH3)  Przebieg napięcia linii zasilania.
Kanał 2 (CH2)  Przebieg prądu zasilacza monitora.
Kanał 4 (CH4)  Przebieg prądu zasilacza komputera.
Kanał matematyczny (CH MATH)  Moc chwilowa p(t) = u(t) x i(t).
4.1 Przebieg napięcia linii zasilania (CH1/CH3):
4.2 Przebieg prądu zasilacza monitora (CH2):
Monitor włączony.
Monitor wyłączony.
4.3 Przebieg prądu zasilacza komputera (CH4):
Zasilacz komputera pod minimalnym obciążeniem.
Zasilacz komputera pod średnim obciążeniem.
Zasilacz komputera pod maksymalnym obciążeniem.
4.4 Spektrum zawartości wyższych harmonicznych napięcia linii zasilania:
4.5 Spektrum zawartości wyższych harmonicznych prądu monitora:
Monitor włączony.
4.6 Spektrum zawartości wyższych harmonicznych prądu komputera:
Zasilacz komputera pod minimalnym obciążeniem.
Zasilacz komputera pod średnim obciążeniem.
Zasilacz komputera pod maksymalnym obciążeniem.
4.7 Przebieg napięcia linii zasilającej (CH1 / CH3), przebieg prądu zasilacza monitora
(CH2) oraz przebieg mocy chwilowej (CH Math):
Monitor włączony.
Monitor wyłączony.
4.8 Przebieg napięcia linii zasilającej (CH1 / CH3), przebieg prądu zasilacza
komputera (CH4) oraz przebieg mocy chwilowej (CH Math):
Zasilacz komputera pod minimalnym obciążeniem.
Zasilacz komputera pod średnim obciążeniem.
Zasilacz komputera pod maksymalnym obciążeniem.
5. Charakterystyki:
5.1 Charakterystyki wartości współczynnika THD prądu komputera
w zależności od mocy czynnej P:
THD = f(Pn)
dla n = 1,2,3
60
50
40
THD-F
THD-R
30
20
10
0
45,9 56,6 97,1
P [W]
5.2 Charakterystyka wartości współczynnika mocy PF komputera
w zależności od mocy czynnej P:
PF = f(Pn)
dla n = 1,2,3
1,000
0,950
0,900
PF
0,850
0,800
0,750
45,9 56,6 97,1
P [W]
THD [%]
PF
6. Wnioski:
 Zależność współczynnika THD od mocy czynnej jest niemal odwrotnie proporcjonalna.
 Wzrost obciążenia sieci zasilającej powoduje zanikanie wyższych harmonicznych i coraz
większe odkształcenia przebiegu prądu, co może mieć negatywny wpływ na urządzenia
podłączone do sieci.
 Wzrost mocy czynnej pociąga za sobą niemal proporcjonalne zwiększenie współczynnika
mocy PF.
7. Skany protokołu: