Politechnika Białostocka

Wydział Elektryczny

Temat: Badanie zasilaczy impulsowych

Wykonał: Piotr Świderski

Aleksander Sawicki

Sebastian Urban

Prowadzący: dr. inż. Zofia Daszuta

Ocena………..

Białystok 2012/2013

1. Program Ćwiczeń.

1. Wstawić do gniazda umieszczonego obok napisu „UKŁAD MODULATORA” wtyk oznaczony jako 4A. Wtyk ten jest dostępny u prowadzącego zajęcia. Ustawić napięcie wyjściowe zasilacza równe ok. 10V(napięcie zasilające przekształtniki będzie wtedy równe 20V). Pokrętłem oznaczonym jako T (pole w górnym lewym rogu płyty czołowej stanowiska laboratoryjnego) ustawić częstotliwość wewnętrznego generatora na 70 kHz. Wypełnienie impulsów sterujących tranzystor regulowane jest pokrętłem ti-tw. Do łączenia przekształtników należy używać wyłącznie tranzystora T1.

2. Połączyć BUCK CONVERTER w oparciu o schemat z rys. 1, wykorzystując w tym celu kondensator C8, indukcyjność L5 oraz szeregowo połączone wewnętrzne rezysto-ry R1 i R2.

3. Zarejestrować oscylograficznie przebiegi: prądu wejściowego, prądu i napięcia tran-zystora, prądu i napięcia diody i napięcia wyjściowego dla dwóch napięć wyjścio-wych (współczynników wypełnienia) przy przewodzeniu ciągłym i impulsowym.

4. Wyznaczyć statyczną charakterystykę sterowania Uo= f(δ).

5. Połączyć BOOST CONVERTER w oparciu o schemat z rys. 3 wykorzystując w tym celu kondensator C8, indukcyjności L5+L6 oraz zewnętrzny rezystor

6. Zarejestrować oscylograficznie przebiegi: prądu wejściowego, prądu i napięcia tran-zystora, prądu i napięcia diody i napięcia wyjściowego, dla dwóch napięć wyjścio-wych (współczynników wypełnienia) przy przewodzeniu ciągłym i impulsowym.

7. Wyznaczyć statyczną charakterystykę sterowania Uo= f(δ).

8. Połączyć BUCK-BOOST CONVERTER w oparciu o schemat z rys. 5 wykorzystując w tym celu kondensator C8, indukcyjność L5+L6 oraz zewnętrzny rezystor .

9. Zarejestrować oscylograficznie przebiegi: prądu wejściowego, prądu i napięcia tran-zystora, prądu i napięcia diody i napięcia wyjściowego, dla dwóch napięć wyjścio-wych (współczynników wypełnienia) przy przewodzeniu ciągłym i impulsowym.

10. Wyznaczyć statyczną charakterystykę sterowania Uo= f(δ).

24.10.2012.

Przekształtnik Podwyższający Napięcie.

Rys 1. Przekształtnik Podwyższający napięcie

pp1- prad tranzystora

pp2 – prąd wejścia (prąd dławika )

pp4 -prąd na diodzie

Napięcie Zasilania 15 V

Prąd zasilania :

Przebiegi:

1. Impuls sterujący i prąd tranzystora:

Kanał 1 - impuls sterujący T1

Kanał 2 - prąd tranzystora

Okres T dla impulsu sterującego wynosi 35000 , częstotliwość równa jest f = 2857 Hz, współczynnik wypełnienia wynosi δ = 0,43

1. Prąd dławika i tranzystora:

Kanał 1 - prąd dławika

Kanał 2 - prąd tranzystora

Prąd dławika na kanale 1 wynosi ok. 1.2 A , jest to zgodne ze wskazaniami miernika ,wartości prądu na tranzystorze waha się między 0 a 1,2 A. okres T wynosi 35000

1. Prąd diody i tranzystora:

Kanał 1 - prąd dławika

Kanał 2 - prąd tranzystora

Prąd diody przyjmuje wartości od 0,8 do -0,8 A, prądu na tranzystorze waha się między 0 a 1,2 A. okres T wynosi 35000

1. Prąd tranzystora i napięcie na tranzystorze :

Kanał 1 - napięcie na tranzystorze

Kanał 2 - prąd tranzystora

Wartość napięcia na tranzystorze wynosi 24V , zgodne jest z wartością na mierniku , okres T wynosi 35000, prądu na tranzystorze waha się między 0 a 1,2 A. okres T wynosi 35000

1. Napięcie dławika i prąd dławika:

Kanał 1 - napięcie dławika

Kanał 2 - prąd dławika

Napięcie na dławiku przyjmuje wartości od -16 do + 16 V, prąd dławika jest ciągły jego wartość wynos 1,2 A.

07.11.2012.

Przekształtnik Obniżający Napięcie.

Rys 1. Przekształtnik obniżający napięcie

1. Prąd diody i dławika:

Kanał 1 - prąd diody

Kanał 2 - prąd dławika

Prąd diody przyjmuje wartości od 0 do 0,1 A , prąd dławika plasuje się przy wartości 0,1 A.W stanie przewodzenia diody prąd na dławiku maleje , z kolei podczas gdy dioda jest w stanie zaporowym rośnie prąd na dławiku.

1. Prąd dławika i tranzystora

Kanał 1 - prąd tranzystora

Kanał 2 - prąd dławika

Prąd tranzystora przyjmuje wartości od 0 do 0,1 A , prąd dławika plasuje się przy wartości 0,1 A. W stanie przewodzenia tranzystora prąd na dławiku rośnie , z kolei podczas gdy tranzystor nie przewodzi, maleje prąd na dławiku.

1. Napięcie na diodzie i odbiorniku

Kanał 1 - napięcie na diodzie

Kanał 2 - napięcie na odbiorniku

Napięcie na diodzie przyjmuje wartości od 0 do 10 V, napięcie na odbiorniku wynosi około 2,8 V jest ono zgodne ze wskazaniami na mierniku który wynosi 2,7V

1. Napięcie na tranzystorze i dławiku

Kanał 1 - napięcie na tranzystorze

Kanał 2 - napięcie na dławiku

Napięcie na tranzystorze przyjmuje wartości napięcia od 0 do 10 V, napięcie na dławiku przyjmuje wartości ok. -3,6 V podczas gdy na tranzystorze jest napięcie oraz +7,6V gdy tranzystor osiąga wartość zerową napięcia.

Zwiększenie współczynnika wypełnienia na wskazaniu 7.5 V

1. Napięcie na tranzystorze i dławika

Kanał 1 - napięcie na tranzystorze

Kanał 2 - napięcie na dławiku

Napięcie na tranzystorze przyjmuje wartości napięcia 0 i 10 V.

1. Prąd diody i tranzystora

Kanał 1 - prąd diody

Kanał 2 - prąd tranzystora

Prąd diody jest ciągły, jego wartość wynosi ok. 0,2 A. Z kolei prąd tranzystora przyjmuje wartości 0 i 0,2A

1. Prąd dławika i tranzystora

Kanał 1 - prąd dławika

Kanał 2 - prąd tranzystora

Prąd dławika jest ciągły, jego wartość wynosi ok. 0,2 A. Z kolei prąd tranzystora przyjmuje wartości 0 i 0,2A

1. Napięcie na diodzie i na odbiorniku

Kanał 1 - napięcie na diodzie

Kanał 2 - napięcie na odbiorniku

Napięcie na diodzie przyjmuje wartości 0 i 10V, na odbiorniku napięcie wynosi ok. 7,3V

Wnioski:

Podczas przeprowadzonych pomiarów na oscyloskopie można stwierdzić że przekształtnik podwyższający napięcie przy załączonym tranzystorze energia źródła przekazywana jest do dławika (wzrost prądu na dławiku w etapie I). Dioda jest spolaryzowana wstecznie (napięcie = 0). Odbiornik jest zasilany z naładowanego wcześniej kondensatora.
Po wyłączeniu tranzystora dioda zaczyna przewodzić (napięcie tranzystora = 0, napięcie diody =E). Dławik oddaje energię przez diodę do kondensatora i odbiornika (spadek prądu na dławiku, etap II).

Podczas badania przekształtnika obniżającego napięcie przy załączonym tranzystorze , energia źródła przekazywana jest przez dławik do odbiornika. Liniowo prąd dławika (faza I), wtedy napięcie na dławiku równe jest E-U₀ (obwód zamyka się w źródle, dławiku, kondensatorze i odbiorniku rezystancyjnym). W naszym przypadku napięcie zasilające wynosiło 10 V, niestety nie możemy dokładnie odczytać wyników z oscylogramów ze względu na dosyć dużą skalę napięcia.Po wyłączeniu tranzystora przebieg przechodzi w fazę II. Obwód zamyka się w konfiguracji: dioda, dławik, kondensator i odbiornik. Rolę źródła pełni wtedy dławik. Zgodnie z powyższym zjawiskiem prąd na dławiku zaczyna spadać.