Podstawy elektroniki

Ćwiczenie nr 1

Badanie zasilaczy ze stabilizacją napięcia

Grupa A Termin wykonania: 19.10.2010r.

Mateusz Małyszczyk Termin oddania: 28.10.2010r.

Marcin Kumczyk

Marcin Makarewicz

Zadania do wykonania:

1) Zadania dla układu transformator + prostownik + filtr tętnień:

• Zbadać oscyloskopem przebiegi napięcia przed (UAC) i za (UDC) prostownikiem.

• Zmierzyć oscyloskopem amplitudę tętnień za kondensatorem.

2. Zadania dla układów stabilizacji:

• Zaobserwować przebiegi napięć na wyjściu stabilizatora

• Zmieniając obciążenie wyznaczyć charakterystykę prądowo-napięciową U=f(I)

• Zmieniając obciążenie wyznaczyć zależność tętnień od obciążenia DU=f(I)

1. Cel ćwiczenia

Celem wykonania ćwiczenia było zapoznanie się z budową zasilacza stabilizowanego, jego funkcjami oraz obserwacja zmian prądowo-napięciowych dla różnych obciążeń.

2. Schemat stanowiska

Schemat 1.1 Transformator

Schemat 1.2 Transformator + dioda półprzewodnikowa

Schemat 1.3 Transformator + mostek Graetza

Schemat 1.4 Transformator + mostek Graetza + kondensator

Schemat 1.5 Transformator + mostek Graetza + masa

3. Tabela pomiarowe

Tabela 1.1 Pomiary prądu i napięcia dla stabilizatorów

L.p.	Stabilizator A		Stabilizator B		Stabilizator C
		IA	UA	IB	UB	IC	UC
		mA	V	mA	V	mA	V
1	0,9	6,85	0,1	6,36	1,1	6,90
2	3,1	6,80	3,0	6,30	3,0	6,71
3	5,0	6,78	5,0	6,27	5,0	6,66
4	7,1	6,74	6,8	6,10	6,9	6,64
5	9,2	6,71	8,7	6,03	9,4	6,59
6	11,2	6,68	10,8	5,95	11,2	6,52
7	13,3	6,66	12,8	5,92	12,8	6,39
8	15,2	6,64	15,1	5,89	15,5	6,31
9	17,0	6,61	16,8	5,85	17,2	6,25
10	19,3	6,61	19,3	5,76	18,5	6,17
11	21,1	6,59	21,2	5,68	21,0	6,04
12	23,2	6,56	23,5	5,62	23,2	5,95
13	24,5	6,54	25,5	5,35	25,7	5,84
14			28,1	4,74	27,8	5,76
15					29,0	5,62
16					32,0	5,27
17					35,0	5,04
18					38,0	4,71
19					47,0	4,32

4. Tabele wynikowe

Tabela 2.1 Pomiar napięcia przed (UAC) i za (UDC) prostownikiem (za pomocą oscyloskopu)

	Amplituda napięć na uzwojeniu wtórnym	Amplituda napięć za prostownikiem jednopłówkowym	Amplituda napięć za prostownikiem dwupołówkowym
	V	V	V
UAC	15,8	12,6	-
UDC	-	-	10,6

Tabela 3.1 Pomiary tętnień dla różnych pojemności kondensatorów

		Utęt
				V
C1	100	3,6
C2	1000	0,7

5. Wykresy

Wyk. 1.1 Wykres zbiorczy pomiarów prądu i napięcia dla trzech stabilizatorów

Wyk. 1.2 Przebieg napięcia przed U_AC prostownikiem jednopołówkowym/dwupołówkowym i U_DC za

6. Wnioski

Prostownik jednopołówkowy charakteryzuje się występowaniem dużego tętnienia napięcia wyjściowego (wartość tętnienia prostownika jednopołówkowego znajduje się w Tab. 2.1.).. Napięcie wyjściowe prostownika dwupołówkowego charakteryzuje się mniejszymi tętnieniami niż w przypadku prostowników jednopołówkowych (wartość tętnienia prostownika dwupołówkowego znajduje się w Tab. 2.1.). Wartość międzyszczytowa tętnień jest znacznie większa w przypadku prostownika jednopołówkowego w porównaniu do prostownika dwupołówkowego. Druga część ćwiczenia dotyczyła pomiaru tętnień podczas różnej pojemności kondensatora (Tab.3.1). Przebiegi napięć są zależne od pojemności kondensatora i prądu pobieranego przez odbiornik. Im większa pojemność kondensatora (użyliśmy pojemności C₁=100
oraz C₂=1000
) tym mniejsze tętnienia (dla C₁=3,6 V, dla C₂=0,7 V) i jednocześnie im większy pobór prądu przez odbiornik zasilany tym większe tętnienia. Trzecia część ćwiczenia dotyczyła wyznaczenia charakterystyki prądowo-napięciowej U=f(I) dla trzech stabilizatorów. Zwiększając natężenie dla stabilizatora A wartość napięcia maleje, można powiedzieć, że ma charakterystykę zbliżoną do idealnej (wartości I_A oraz U_A znajdują się w Tab.1.1 a ich przebieg możemy zaobserwować na Wyk.1.1). Spadek napięcia dla stabilizatora A wynosi
U_A wynosi 0,31V. Zwiększając natężenie dla stabilizatora B wartość napięcia maleje, są to już jednak większe wartości w porównaniu ze stabilizatorem A (wartości I_B oraz U_B znajdują się w Tab.1.1 a ich przebieg możemy zaobserwować na Wyk.1.1). Dodatkowo między wartością I_B=25,5 mA a I_B=28,1 mA spadek napięcia wynosi 0,61 V. W porównaniu do stabilizatora A większe spadki napięcia mogą świadczyć o tym, że transformator B jest słabszy i gorzej stabilizuje. Zwiększając natężenie dla stabilizatora C wartość napięcia maleje, są to już jednak większe wartości w porównaniu ze stabilizatorem B (wartości I_B oraz U_B znajdują się w Tab.1.3 a ich przebieg możemy zaobserwować na Wyk.1.1). Spadek napięcia dla stabilizatora C wynosi
U_A wynosi 2,58V. W porównaniu do stabilizatora B większe spadki napięcia mogą świadczyć o tym, że transformator C cechuje się gorszą stabilizacją.

---