Sprawozdanie

Politechnika Śląska

Wydział Elektryczny

Elektronika i Telekomunikacja

Semestr IV grupa ST/OPTO

Przedmiot

Układy elektroniczne

Temat:

Prostowniki i diodowe powielacze napięcia

Sekcja 2

1. Marcin Partyka

2. Adrian Harat

3. Piotr Sufa

Cel ćwiczenia:

Zapoznanie się z jednofazowymi układami prostowniczymi, filtrami oraz diodowymi powielaczami napięcia. Wyznaczanie charakterystyk podstawowych parametrów tych układów.

Przebieg ćwiczenia:

Badanie prostowników:

Stanowisko laboratoryjne wyposażone było w następujący układ:

Za pomocą odpowiednich przełączników na pulpicie stanowiska przełączaliśmy układ pomiędzy różnymi rodzajami prostowników oraz filtrów.

Badanie prostownika jedno- i dwu- połówkowego bez filtrów:

Dla prostowników bez filtrów wyznaczaliśmy charakterystyki obciążenia oraz charakterystyki przedstawiające zależność współczynnika tętnień od prądu obciążenia. Wyniki przeprowadzonych pomiarów przedstawia poniższa tabela:

Lp.	1 połówkowy	2 połówkowy
		Skł. Zmienna
	A1 [mA]	V1 [V]
1	0	0
2	3,12	8,22
3	9,5	8,06
4	15,5	7,91
5	22,2	8
6	29,2	7,92
7	35,5	7,83
8	41	7,77
9	45	7,72
10	54,2	7,62
11	59,7	7,55

Na podstawie tych wyników wyznaczone zostały współczynniki tętnień:

wsp. tętnień
kf1
0
1,347541
1,271293
1,307438
1,294498
1,311258
1,340753
1,348958
1,34965
1,351064
1,343416

Kf1 – dla prostownika jedno połówkowego

Kf2 – dla prostownika dwu połówkowego

Badanie prostownika jedno- i dwu- połówkowego z filtrem pojemnościowym 2200uF:

Dla prostowników z filtrami wyznaczaliśmy charakterystyki obciążenia oraz charakterystyki przedstawiające zależność współczynnika tłumienia tętnień od prądu obciążenia. Wyniki przeprowadzonych pomiarów przedstawiają poniższe tabele:

Lp.	1 połówkowy	2 połówkowy
	Vwe [V]	A1 [mA]
1	0	0
2	0,21	9,5
3	0,43	28,7
4	0,63	46,5
5	0,83	64,1
6	1,03	82,8
7	1,21	98,8
8	1,36	113
9	1,47	122,6
10	1,7	144,6
11	1,83	156,6

wsp. tłumienia
kt1
0
1,036269
2,249598
3,360882
4,578858
5,837712
6,946108
7,94621
8,655044
10,29601
11,27968

Badanie prostownika jedno- i dwu- połówkowego z filtrem LC typu ∏:

Lp.	1 połówkowy	2 połówkowy
	Vwe [V]	A1 [mA]
1	0	0
2	0,11	9,3
3	0,23	27,5
4	0,33	43,3
5	0,43	58,5
6	0,53	74
7	0,6	86,5
8	0,67	97,2
9	0,71	104,5
10	0,81	122
11	0,86	128,5

wsp. tłumienia
kt1
0
0
0,112108
0,176991
0,248139
0,327011
0,409836
0,497159
0,510576
0,672269
0,64257

Charakterystyki:

Zależność składowej stałej napięcia wyjściowego od prądu obciążenia:

Zależność współczynnika tętnień od wartości prądu obciążenia:

Zależność współczynnika tłumienia tętnień wartości prądu obciążenia:

Badanie diodowych powielaczy napięcia:

W ćwiczeniu posłużyliśmy się następującym układem:

Podobnie jak poprzedni za pomocą przełączników wybieraliśmy jaki układ powielaczy jest badany.

Podczas ćwiczenia badaliśmy symetryczny podwajacz napięcia i czterokrotny powielacz napięcia.

Dla powielaczy napięcia wyznaczaliśmy charakterystyki obciążenia oraz zależność współczynnika tętnień od prądu obciążenia. Wyniki przeprowadzonych badań dla powielaczy napięcia przedstawiają poniższe tabele:

Lp.	symetryczny podwajacz napięcia
	A1 [mA]
1	0
2	8,9
3	26,8
4	43,4
5	59,9
6	77,4
7	92,3
8	105,5
9	114,5
10	135,1
11	146,8

Lp.	czterokrotny powielacz napięcia
	A1 [mA]
1	0
2	8,8
3	25,8
4	41,2
5	55,8
6	71,2
7	83,2
8	94,8
9	103,2
10	119
11	128,5

Charakterystyki:

Zależność składowej stałej napięcia wyjściowego od prądu obciążenia:

Zależność współczynnika tętnień od prądu obciążenia:

Wnioski:

Zastosowanie filtrów w prostownikach napięcia wpływa na zmianę składowej stałej napięcia (składowa stała zwiększ się przy zastosowaniu filtrów). Wpływają one także na składową zmienną zmniejszając ją do bardzo małych wartości co jest zjawiskiem pożądanym.

Dla prostowników z filtrem pojemnościowym zauważyć możemy, że zostaje przenoszona największa wartość sygnału. Współczynnik tłumienia tętnień jest też wyższy dla filtru pojemnościowego w porównaniu z filtrem LC typu ∏.

Z charakterystyk widać również, że dla prostowników bez filtrów prostownik dwu połówkowy ma na wyjściu układu dwukrotnie większe wartości napięcia. Zależność tą obserwujemy również dla czterokrotnego powielacza napięcia w stosunku do symetrycznego podwaja cza napięcia.

Współczynnik tętnień dla filtra jedno połówkowego jest około 3 razy większy niż w przypadku prostownika dwu połówkowego. Dla powielaczy napięcia współczynniki te mają wartości porównywalne do siebie, jednak dla czterokrotnego powielacza jest on nieznacznie większy przy większych wartościach prądu obciążenia.