POLITECHNIKA POZNAŃSKA INSTYTUT ELEKTROTECHNIKI I ELEKTRONIKI PRZEMYSŁOWEJ Zakład Energoelektroniki i Sterowania
Laboratorium Elektroniki i Energoelektroniki Temat nr 8: Prostownik tranzystorowy o sinusoidalnym prądzie sieci.
Wydział Elektryczny Studia stacjonarne Kierunek Elektrotechnika Nr grupy : E1-2 Grupa ćwiczeniowa: 1
Uwagi :

1. Schemat pomiarowy.

Rysunek . Schemat ideowy jednofazowego prostownika o sinusoidalnym prądzie sieci.

Przedstawiony na rysunku prostownik ma cztery tranzystory i cztery diody. Tranzystory załączane są parami: T1 z T4 oraz T2 z T3. Układem tym steruje sygnał będący porównaniem wartości zadanej (prądu referencyjnego) z sygnałem prądu sieci.

1. Tabela pomiarowa i charakterystyka U_sk=f(I_m).

L.p.	Im	Usk
	[mA]	[V]
1	0	19,3
2	0,5	23,1
3	1	26,6
4	1,5	29,6
5	2	32,4
6	2,5	34,8
7	3	36,9
8	3,5	38,8
9	4	40,5
10	4,5	42
11	5	43,4
12	5,5	44,6
13	6	45,8
14	6,5	46,7
15	7	47,5
16	7,5	48,2
17	8	48,8
18	8,5	49,3
19	9	49,7
20	9,5	49,9
21	10	50
22	10,5	50
23	11	49,9
24	11,5	49,5

U_sk – wartość średnia napięcia odbiornika

I_m – amplituda prądu pobieranego z sieci

Charakterystyka napięcia odbiornika od prądu pobieranego z sieci

Rysunek . Charakterystyka napięcia odbiornika od prądu pobieranego z sieci.

1. Zarejestrowane przebiegi otrzymywane na oscyloskopie.

Na oscyloskopie obserwowaliśmy:

Napięcie sieci	Kanał I	kolor: żółty
Napięcie odbiornika	Kanał II	kolor: niebieski
Prąd referencyjny sieci	Kanał III	kolor: różowy
Prąd sieci	Kanał IV	kolor: zielony

• Przebiegi dla różnych wartość amplitudy prądu.

Rys.1. Przebiegi wyznaczone dla Usk = 23,1 [V] i Im = 0,5 [mA].	Rys.2. Przebiegi wyznaczone dla Usk = 48,8 [V] i Im = 8 [mA].

• Wycinek przebiegu prądu sieci obrazujący przełączenia między tranzystorami i diodami.

Rys.3. Przebiegi na których można zauważyć przełączenia pomiędzy tranzystorami oraz diodami. Jest to przebieg prądu sieci powiększony tak aby było widać tętnienia.

• Widmo prądu sieci.

Rys.4. przebieg prądu sieci i jego widmo.

• Przebiegi dla różnych wartości współczynnika wzmocnienia k.

Rys.5.Wzmocnienie k=1,90	Rys.6. Wzmocnienie k=0,69
Rys.7. Wzmocnienie k=0,09.

1. Wnioski.

W odbiornikach występują odkształcone prądy nieliniowe które powodują odkształcenie w sieci. Aby odbiornik nie wpływał na kształt prądu sieci stosuje się m.in. badany przez nas układ.

Przedstawiona charakterystyka obrazuje nam zależność napięcia średniego odbiornika od amplitudy prądu sieci. Widzimy, że charakterystyka nie jest do końca liniowa. Dla wartości powyżej 45 V wzrost amplitudy prądu sieci jest większy.

Na pierwszych dwóch przebiegach przez nas zarejestrowanych widzimy, że układ lepiej odwzorowuje prąd dla większych wartości. Widać jak układ sterujący nadąża z regulacja prądu sieci aby jego kształt był zbliżony do sinusoidy.

Na następnym przebiegu mamy pokazany wycinek przebiegu prądu sieci. Przełączenia obrazują przełączanie się układu między parami tranzystorów.

W analizie widma prądu widzimy że główny wpływ ma pierwsza harmoniczna. Wyższe harmoniczne występują z czego jedna o częstotliwości 12 kHz jest dość wyraźna. Jest ona związana z częstotliwością pracy układu, czyli przełączania się przez kolejne diody i tranzystory zasilania na odbiorniku).

Kolejne przebiegi obrazują wpływ współczynnika wzmocnienia na otrzymywany przebieg prądu. Współczynnik ten powinien być jak największy ale tak aby układ pozostał stabilny. Najoptymalniejszą wartością jest k=0,69. Jeżeli ten współczynnik zwiększymy to wtedy układ sterujący nie nadąża szybko sterować układem i występują przeregulowania. Jeżeli wartość współczynnika jest za mała to odwzorowanie prądu referencyjnego jest o wiele gorsze.