LABORATORIUM UKŁADÓW ELEKTRONICZNYCH |
Dzień tygodnia: poniedziałek Godz. 8.15 |
Nr grupy : II Nazwisko, imię: Marek Tomaszewski Michał Rotko |
Nr ćwiczenia : 13 Temat: Zasilacze impulsowe - zasilacz stabilizowany. |
Data wykonania : 8.12.1997
|
Ocena: |
I. Zestaw przyrządów :
- oscyloskop DT-525A
- zasilacz tranzystorowy ZT 32-06
- zasilacz stabilizowany TYP 5353
- woltomierz cyfrowy V560
- miliamperomierz UM-3B
- badany układ
II. Pomiar zakresu zmian współczynnika wypełnienia d od napięcia stałego U10 (napięcia na wyprowadzeniu nr 10 układu UL1540).
|
f=16kHz |
f=32kHz |
||||
U10[V] |
t[μs] |
T[μs] |
δ[%] |
t[μs] |
T[μs] |
δ[%] |
0 |
2 |
12 |
16,6 |
0,7 |
6 |
11,66 |
1,5 |
2 |
12 |
16,6 |
0,8 |
6 |
13,33 |
2,6 |
2 |
12 |
16,6 |
1 |
6 |
16,66 |
4 |
4 |
12 |
33,3 |
2,2 |
6 |
36,66 |
4,5 |
5,6 |
12 |
46,6 |
2,8 |
6 |
46,66 |
5 |
7,6 |
12 |
63,3 |
3,8 |
6 |
63,33 |
5,5 |
8 |
12 |
66,6 |
4,1 |
6 |
68,33 |
6 |
8 |
12 |
66,6 |
4,1 |
6 |
68,33 |
6,2 |
8 |
12 |
66,6 |
4,1 |
6 |
68,33 |
6,3 |
8 |
12 |
66,6 |
3,6 |
6 |
60 |
6,35 |
3,6 |
12 |
30,8 |
2,1 |
6 |
35 |
6,39 |
2,2 |
12 |
18,3 |
1,2 |
6 |
20 |
Tabela 1.
Wykres d=f(U10) przedstawia poniższy rysunek.
Wykres 1.
III. Pomiary parametrów zasilacza stabilizowanego.
- f=16kHz, R=14.4 W
U1[V] |
I1[mA] |
P1[W] |
U2[V] |
P2[W] |
η[%] |
20 |
750 |
15 |
12 |
10 |
66,6 |
24 |
615 |
14,76 |
12,04 |
10,07 |
68,2 |
28 |
525 |
14,7 |
12,05 |
10,08 |
68,6 |
Tabela 2.
P1=U1*I1
P2=(U2*U2)/R
h=P2/P1
- f=32kHz, R=14.4 W
U1[V] |
I1[mA] |
P1[W] |
U2[V] |
P2[W] |
η[%] |
20 |
825 |
16,5 |
12,03 |
10,05 |
60,9 |
24 |
650 |
15,6 |
12,05 |
10,08 |
64,6 |
28 |
545 |
15,26 |
12,06 |
10,1 |
66,2 |
Tabela 3.
IV. Współczynnik stabilizacji KU napięcia wyjściowego w zależności od zmian napięcia wejściowego.
f=16kHz
U1=24V U2=12.03V
U1'=U1-0.1*U1
U1'=21,6V U2'=12.02V
ΔU1=2,4V
ΔU2=0,01V
KU= (DU2)/(DU1)
KU=4,2*10-3
V. Rezystancja wyjściowa
f=16kHz, U1=24V
dla R=14.4 W U2=12.03V stąd I2=835,4mA
dla R=18 W U2=12.06V stąd I2=660mA
ΔI2=165,4mA
ΔU2=0,03V
rwy=(ΔU2)/(ΔI2)
rwy=0.181 W
Pomiary parametrów zasilacza regulowanego.
1. Wpływ zmian współczynnika d na przebiegi czasowe prądów i napięć.
U1=24V, f=16kHz, R=14.4 W
Przebiegi czasowe UCE2, Ic, UTr2, ID, Ucz przy δmax (dla U2max=12.6V) przedstawiają rysunki od 1 do 5. Przebiegi czasowe tych samych parametrów przy δmin (dla U2min=5.46V) przedstawiają rysunki od 6 do 10.
Wnioski
Uzyskana przez nas charakterystyka δ-f(U10) świadczy o poprawnym wykonaniu pomiarów. Jej kształt jest zgodny z teoretycznymi przewidywaniami i potwierdza niezależność współczynnika wypełnienia δ od zmian częstotliwości (dla f=16 i 32kHz przebiegi praktycznie nakładają się).
Pomiar sprawności η zasilacza stabilizowanego wykazał, że sprawność rośnie wraz ze wzrostem napięcia zasilania U1(w przedziale 20-28V), choć przy częstotliwości f=16kHz zaobserwowane zmiany są niewielkie (maksymalnie 2%). Większy wpływ zmian napięcia zasilania U1 na sprawność η zasilacza zaobserwowaliśmy przy częstotliwości f=32kHz (maksymalnie 6%). Zauważyliśmy również, że sprawność zasilacza praktycznie nie zależy od zmiany częstotliwości z 16 do 32kHz (wyraźnie maleje tylko dla U1=20V).
Na podstawie pomiaru współczynnika stabilności Ku napięcia wyjściowego U2 od zmian napięcia wejściowego U1, możemy stwierdziś, iż układ ten jest mało wrażliwy na zmiany napięcia wejściowego (10%) na napięcie wyjściowe i wynosi Ku=4.2*10-3. Wynika stąd, że wahania napięcia zasilania nie mają znacznego wpływu na napięcie wyjściowe.
Przy pomiarze wpływu zmian współczynnika δ na przebiegi czasowe prądów i napięć zauważamy, że wraz ze wzrostem współczynnika wypełnienia wzrasta amplituda sygnałów w układzie. Jest to oczywiste, ponieważ w zasilaczu impulsowym te zmiany uzyskuje się właśnie poprzez regulację wartości współczynnika wypełnienia.