Katedra Energoelektroniki i Automatyki Systemów Przetwarzania Energii
LABORATORIUM Z NAPĘDÓW ELEKTRYCZNYCH I ENERGOELEKTRONIKI
Sprawozdanie wykonał: Bartosz GOZDECKI
MODUŁ: C Grupa: C Rok: 3

Wyniki przeprowadzonych pomiarów:

Wartości obliczone:

Wykresy przedstawiające uzyskane wyniki:

Powyższa charakterystyka przedstawia zalezność wzmocnienia ku w funkcji współczynnika wypełnienia PWM. Jak widać po osiągnięciu wartości PWM ok. 0.96 następuje spadek funkcji w kierunku zera. Pokazane przebiegi są dla takiej samej wartości R=120 [Ω] oraz dla dwóch różnych częstotliości, by zobrazować jak jej zmiana wpływa na kształt przebiegu.

Charakterystyka przedstawia zależność wzmocnienia ku w funkcji współczynnika wypełnienia PWM. Podobnie jak na wcześniejszym wykresie, spadek następuje przy wartości PWM= ok. 0.96. Podane przebiegi w tym przypadku mają tą samą częstotliwość, jednak mają inną rezystancje, by zobrazować jak jej zmiana wpływa na kształt przebiegu. Można wywnioskować, że im mniejsza rezystancja obciążenia tym przebieg osiąga mniejsze wartości wzmocnienia przy dużym współczynniku wypełnienia (od ok. 0.88 do 0.99).

Wnioski:

Podczas zajęć zostały przedstawione nam przekształtniki stałoprądowe DC-DC, które mogą spełniać wiele praktycznych zadań, kilka z nich bardziej szczegółowo opisałem we wstępie do sprawozdania.

Przeprowadzone ćwiczenie miało na celu zobrazować nam prace przekształtnika BOOST, który podniósł napięcie zasilania wynoszące 4V do wartości zależnych od współczynnika wypełnienia impulsu PWM. Wszystkie otrzymane wartości zestawiłem w tabeli powyżej. Dzięki temu możemy zauważyć, że napięcie wyjściowe sygnału zależy od rezystancji obciążenia ale również od zadanej częstotliwości.
Porównując wartości przebiegów o identycznych częstotliwościach lecz o innej rezystancji, możemy zauważyć, że w początkowej fazie sterowania przekształtnikiem za pomocą wsp. wypełnienia – wartości napięć nie różnią się w znacznym stopniu od siebie. Różnica zaczyna być zauważalna powyżej wartości 0.88 PWM, gdzie różnice nie są na poziomie setnych części lecz tu na poziomie nawet dziesiątek.

Kolejnym testem, była zmiana częstotliwości sygnału przy takich samych wartościach rezystancji obciążenia. W tym przypadku aż do wartości 0.96 PWM wartości są niemalże identyczne (różnice na poziomie dziesiątych części).

Niestety żaden wykres się nie pokrywa z wykresem idealnego teoretycznego wzmocnienia. Do wartości ok. 0.95 PWM przebiegi są bardzo zbliżone do idealnego. Dopiero powyżej tej wartości PWM wszystkie przebiegi zostają przesterowane, co w rezultacie powoduje spadek do wartości początkowych.

W części praktycznej ćwiczenia badaliśmy przekształtnik BOOST. Jedną z zalet tych przekształtników jest małe tętnienie prądu wejściowego dzięki czemu nie musimy stosować dodatkowych filtrów. Jest to istotne, gdyż duże skoki prądu mogłyby doprowadzić nawet do trwałego uszkodzenia układu zasilanego przez nie. Sytuacja taka jest niepożądana ani przez użytkowników, ani przez producentów. Niestety omawiane przez nas przekształtniki posiadają również wady. Przykładowo słabością przekształtnika BOOST jest słaba sprawność przy współczynniku wzmocnienia większego niż 0,84. Wykres poniżej przedstawia daną sytuacje: