|
Laboratorium elektroniczne |
Rok akademicki:
|
Wydział Elektryczny
Rok studiów: 3 Semestr: V |
Temat: Zasilacz niestabilizowany |
|
|
Data wykonania ćwiczenia:
|
Zaliczenie: |
|
Data oddania sprawozdania:
|
|
Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest obserwacja kolejnych etapów przekształcania napięcia sieciowego 220V 50Hz w napięcie stałe, jak również ocena jakości zasilacza budowanego w trakcie ćwiczenia z elementów zestawu.
Pomiar napięcia na uzwojeniu wtórnym transformatora
pomiar dokonany został oscyloskopem i podaje wartość międzyszczytową (Vpp)
pomiar z połowy uzwojenia
U = 3,6 kratki × 10 [V/działkę] = 36 [V]
pomiar z całości uzwojenia
U = 3,6 kratki × 20 [V/działkę] = 72 [V]
Schemat pomiarowy pierwszy
A
220 V V
I |
[A] |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
U |
[V] |
15 |
14 |
13 |
12,25 |
11,25 |
10 |
9,5 |
8,5 |
8 |
Wykres zależności U = f( I )
I = 0,1 [A] I = 0,9 [A]
U U
Określanie współczynnika tętnień ST napięcia wyjściowego w funkcji Iobc
Gdzie : UT - wartość składowej zmiennej
UZ - wartość składowej stałej
I |
[A] |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
UT |
[V] |
0,6 |
1,2 |
1,8 |
2,4 |
2,8 |
3,4 |
4 |
4,4 |
4,8 |
UZ |
[V] |
15,5 |
15 |
13 |
12,5 |
12 |
10 |
9,5 |
9 |
7,5 |
ST |
- |
0,03 |
0,08 |
0,13 |
0,19 |
0,23 |
0,34 |
0,42 |
0,48 |
0,64 |
Schemat pomiarowy drugi
A
V
220
I |
[A] |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
U |
[V] |
15,8 |
15 |
14 |
13,5 |
13 |
12,5 |
12 |
11,5 |
11 |
Charakterystyka Uwy = f( Iobc )
Wnioski
W ćwiczeniu badaliśmy zasilacz niestabilizowany, jednofazowy. Badane były jego parametry w zależności od konfiguracji układu oraz od obciążenia prądowego. Za pomocą oscyloskopu obserwowaliśmy pulsacje napięcia wyjściowego w zależności od pobieranego prądu. Zasilacz w pierwszej konfiguracji czyli z jedną diodą prostowniczą charakteryzował się dużymi tętnieniami napięcia. Był to układ jednopulsowy, czyli energia z prostownika była pobierana tylko przez pół okresu napięcia zasilającego. Magazynowaniem tej energii zajmował się kondensator elektrolityczny. Z wykresów napięcia na obciążeniu widać że przy małych poborach prądu, wahania napięcia nie są aż tak duże (zgromadzona energia pokrywa zapotrzebowanie). Natomiast gdy energia wzrasta do wartości 0,9 A wahania napięcia osiągają wartość połowy napięcia maksymalnego (energia w kondensatorze zbyt szybko się zużywa ). Wykreśliliśmy zależność współczynnika tętnień w funkcji prądu obciążenia. Tutaj również można zauważyć że tętnienia rosną w skutek zwiększającego się obciążenia układu. Pomiaru napięcia dokonaliśmy woltomierzem magnetoelektrycznym który mierzy wartość średnią. Widać że gdy rośnie obciążenie to pole pod wykresem się zmniejsza, zmniejsza się więc wartość średnia mierzonego napięcia. Wartość średnia napięcia się obniża mimo że amplituda maksymalna napięcia jest w przybliżeniu stała niezależnie od obciążenia( spadki napięcia na przewodach, uzwojeniu transformatora, diodzie).
Kolejnym układem prostowniczym był prostownik dwudiodowy zapewniający dwupulsowaść napięcia. Został on połączony z filtrem dolnoprzepustowym LC typu Π.W filtrze tym energia była gromadzona w polu elektrycznym kondensatorów oraz w polu magnetycznym cewki. Od razu można było zauważyć poprawę parametrów zasilacza. Zmniejszył się znacznie współczynnik tętnień, wartość średnia napięcia zmniejszała się znacznie wolniej niż w poprzednim układzie co widać na wykresie.
1
t
t
UT
UZ