LABORATORIUM UKŁADÓw elektronicznych |
Dzień tygodnia: poniedziałek godz. 16:10 |
Nr grupy: 5 Imię i nazwisko : Hubert Nagórny Konrad Pryciak |
Nr ćwiczenia : 14
Temat : Zasilacze niestabilizowane
|
Data wykonania 96.11.25 |
Ocena :
|
1. Pomiar rezystancji wewnętrznej Rw transformatora.
U2 - napięcie na zaciskach połowy uzwojenia wtórnego bez obciążenia
U2'- napięcie na zaciskach połowy uzwojenia wtórnego z obciążeniem R0 = 10(
U2 =11V,
U2'= 9.5V = U0
2. Pomiar parametrów prostownika dwu-połówkowego.
Uo - napięcie wyjściowe układu;
Ro - rezystancja obciążenia
P0- moc wyjściowa
P1- moc doprowadzona do uzwojenia pierwotnego
I0- prąd obciążenia
Kt- współczynnik tętnień
(U- współczynnik wykorzystania napięcia
(- sprawności prostownika
U2m- maksymalne napięcie na zaciskach wyjściowych polowy uzwojenia wtórnego
bez obciążenia.
Rd- rezystancja szeregowa diody prostowniczej (0.7()
(- pulsacja napięcia ((=2(f), gdzie f = 50Hz
RS- ekwiwalentna rezystancja obwodu wyjściowego transformatora z uwzględnieniem
rezystancji
Wartości parametrów wyznaczamy na podstawie zależności:
Po = Uo2/Ro , Io = Uo/Ro, Kt = (Ut/Uo)*100%,
(U = (Uo/U2m.)*100% , ( = Po/P1 , U2m=15.55V , RS = RW + Rd = +0.7(
a) R0=6.1( P1=20.9VA
wyniki pomiarów:
C |
P0 |
I0 |
Kt |
(U |
( |
(CR0 |
(F |
W |
A |
( |
( |
( |
- |
0 |
8.49 |
1.18 |
51.4 |
46.3 |
40.6 |
0 |
100 |
8.49 |
1.18 |
50.0 |
46.3 |
40.6 |
0.191 |
500 |
10.23 |
1.29 |
32.9 |
50.8 |
48.9 |
0.958 |
1000 |
11.57 |
1.38 |
20.2 |
54.0 |
55.3 |
1.916 |
2200 |
12.12 |
1.41 |
7.8 |
55.3 |
57.9 |
4.216 |
4500 |
12.41 |
1.43 |
4.3 |
56.1 |
59.4 |
8.623 |
9700 |
12.41 |
1.43 |
2.2 |
56.1 |
59.4 |
18.588 |
b) R0=10( P1=16VA
wyniki pomiarów:
C |
P0 |
I0 |
Kt |
(U |
( |
(CR0 |
μF |
W |
A |
% |
% |
% |
- |
0 |
6.08 |
0.78 |
52.6 |
50.1 |
29.1 |
0 |
100 |
6.40 |
0.80 |
47.5 |
51.5 |
30.6 |
0.314 |
500 |
8.46 |
0.92 |
25.0 |
59.1 |
40.5 |
1.570 |
1000 |
9.41 |
0.97 |
18.8 |
62.4 |
45.0 |
3.141 |
2200 |
9.60 |
0.98 |
5.6 |
63.0 |
45.9 |
6.911 |
4500 |
9.60 |
0.98 |
2.8 |
63.0 |
45.9 |
14.137 |
9700 |
9.60 |
0.98 |
1.3 |
63.0 |
45.9 |
30.473 |
Wykresy zależności Kt =f (ωCRO) i U0/U2m=f (ωCRO) zamieszczone są na dołączonych wykresach.
Parametrem jest stosunek R0/RS
Pomiar parametrów prostownika jedno-połówkowego.
Parametry wyznaczone zostały tak jak w punkcie 2
a) R0=6.1Ω P1=20.9VA
wyniki pomiarów:
C |
P0 |
I0 |
Kt |
ηU |
η |
ωCR0 |
μF |
W |
A |
% |
% |
% |
- |
0 |
2.12 |
0.59 |
114 |
23.1 |
13.2 |
0 |
100 |
2.24 |
0.61 |
111 |
23.8 |
14.0 |
0.191 |
500 |
3.47 |
0.75 |
76.1 |
29.6 |
21.7 |
0.958 |
1000 |
5.33 |
0.93 |
47.3 |
36.6 |
33.3 |
1.916 |
2200 |
6.51 |
1.03 |
22.2 |
38.6 |
40.7 |
4.216 |
4500 |
6.93 |
1.07 |
11.5 |
44.5 |
43.3 |
8.623 |
9700 |
6.93 |
1.07 |
5.5 |
44.5 |
43.3 |
18.588 |
b) R0=10Ω P1=16VA
wyniki pomiarów:
C |
P0 |
I0 |
Kt |
ηU |
η |
ωCR0 |
μF |
W |
A |
% |
% |
% |
- |
0 |
1.52 |
0.38 |
118 |
9.8 |
9.5 |
0 |
100 |
1.76 |
0.42 |
107 |
11.3 |
11.0 |
0.314 |
500 |
3.72 |
0.61 |
55.7 |
23.9 |
23.25 |
1.570 |
1000 |
5.33 |
0.73 |
34.2 |
34.3 |
33.3 |
3.141 |
2200 |
6.08 |
0.77 |
14.1 |
39.1 |
38.0 |
6.911 |
4500 |
6.24 |
0.79 |
7.1 |
40.1 |
39.0 |
14.137 |
9700 |
6.24 |
0.79 |
3.5 |
40.1 |
39.0 |
30.473 |
Wykresy zależności Kt =f (ωCRO) i U0/U2m=f (ωCRO) zamieszczone są na dołączonych wykresach.
Parametrem jest stosunek R0/RS
4. Pomiar parametrów prostownika mostkowego.
Pomiar napięcia wyjściowego:
bez obciążenia U0=14.3V
z obciążeniem RO=10Ω U0=9.2V stąd napięcie średnie U0=11.75V
Moc wyjściowa : P0= (U0*U0)/RO = 8.47W
Napięcie tętnień Ut=0.29V
Współczynnik tętnień Kt=3.26%
Wnioski:
Analizując wyniki pomiarów możemy zauważyć, że parametry prostownika dwu-połówkowego zależą również od rezystancji obciążenia. Dla większych wartości RO polepszają się wartości parametrów Kt i ηU. Porównując przebiegi charakterystyk Kt = f (ωCRO) dla rożnych wartości parametru Ro/Rs możemy zauważyć niewielkie różnice. Jest to wynikiem małej różnicy tego stosunku, dopiero większe zmiany RO pozwalają na zaobserwowanie różnic w przebiegu tych charakterystyk. W przypadku charakterystyk ηU = f (ωCRO) niewielkie zmiany parametru Ro/Rs mają duży wpływ na ich przebieg. Analizując wyniki pomiarów możemy stwierdzić, że parametry prostownika polepszają się ze wzrostem obciążenia. Wypadkowa sprawność energetyczna wynosi odpowiednio : dla RO=6.1Ω η= % , dla RO=10Ω η=%. Bardzo duże wartości współczynnika tętnień wynikają z bardzo małej rezystancji obciążenia i małej wartości stosunku RO/RS. Sprawność prostownika obniżona jest również przez transformator, którego sprawność wynosi 75%, również duża rezystancja szeregowa diody pogorszyła parametry badanego układu.
Kolejnym układem był prostownik jedno-połówkowy. Porównując parametry obu układów możemy stwierdzić, że prostownik jedno-połówkowy charakteryzuje się znacznie gorszymi parametrami niż układ prostownika dwu-połówkowego. Zależności parametrów obu układów są bardzo podobne.
Ostatnim badanym w ćwiczeniu układem był prostownik mostkowy. Porównując uzyskane wyniki z parametrami prostownika dwu-połówkowego z filtrem pojemnościowym C = 4700μF możemy zauważyć, że prostownik dwu-połówkowy ma mniejszy współczynnik tętnień z równocześnie większym napięciem wyjściowym. Moc wydzielona w obciążeniu w prostowniku mostkowym jest mniejsza ponieważ w tej samej chwili prąd płynie przez dwa elementy prostownicze, na których moc jest tracona. Układ tego prostownika charakteryzuje się gorszymi parametrami od prostownika dwu-połówkowego.