Ćwiczenie 6

„Zasilacze”

1. Czynności do wykonania przed przystąpieniem do ćwiczenia:

1. Policzyć instrukcje do ćwiczenia (powinno być 5 kopii) - jeśli brakuje należy zgłosić to prowadzącemu.

2. Zapoznać z instrukcją obsługi urządzeń pomiarowych:

• multimetru cyfrowego Extech 430

• oscyloskopu analogowego Protek 3502C lub oscyloskopu cyfrowego Owon PDS5022S

oraz zanotować w sprawozdaniu ich numery seryjne.

3. Jako wprowadzenie do ćwiczenia przeczytać

• Rozdział 1 „Układy prostownicze” oraz Rozdział 5 „Stabilizatory napięcia o działaniu ciągłym” z skryptu Politechniki Śląskiej „Laboratorium elektroniki II” Gliwice 1996; od strony 17 do strony 30 włącznie i od strony 94 do strony 103 włącznie.

• Schemat połączeń płytek laboratoryjnych M10 i M11 wykorzystywanych w tym ćwiczeniu wraz z rozmieszczeniem poszczególnych elementów na płytach drukowanych, który dołączony jest na końcu instrukcji.

1. Wszystkie obliczenia, tabelki oraz wykresy uzupełniamy w szablonie sprawozdania, a nie W tej instrukcji.

2. W sprawozdaniu w punkcie „Schemat blokowy”, rysujemy zawsze schemat blokowy układu pomiarowego aktualnie wykorzystywanego w ćwiczeniu.

3. Moduły dydaktyczne wyciągamy z zasilacza za przeznaczony do tego celu uchwyt, znajdujący się w dolnej części panelu czołowego.

2. Przebieg ćwiczenia

1. Badanie zasilacza niestabilizowanego bez filtra

• Umieścić moduł dydaktyczny M10 w zasilaczu

• Za pomocą zielonego dwustronnego kabla BNC połączyć wyjście modułu oznaczone (OSC) z kanałem Y oscyloskopu

• Gniazdo oznaczone „pomiar U” i znajdujące się pod nim gniazdo masy zewrzeć specjalnym kabelkiem (znajdującym się w zestawie).

• Przełączniki znajdujące się na płycie czołowej modułu ustawić następująco:

• Lewy w położenie górne (oznaczające prostownik jednopołówkowy)

• Środkowy w położenie dolne (oznaczające
  wyłączone)

• Prawy w położenie górne (oznaczające prostownik)

• Do gniazda trafo znajdującego się na płycie czołowej modułu włączyć dodatkowy transformator sieciowy (dołączony do zestawu).

• Przełącznik rodzaju sprzężenia oscyloskopu ustawić na DC.

• Poprosić prowadzącego o skontrolowanie układu

• Włączyć oscyloskop i zasilacz.

• Odszukać na ekranie oscyloskopu przebieg sygnału (jest to sygnał wyprostowany przez prostownik jednopołówkowy)

• Zapisać ustawienia oscyloskopu i przerysować dwa pełne okresy, wykorzystując w tym celu odpowiedni szablon w sprawozdaniu.

• Lewy przełącznik przestawić w położenie dolne (oznaczające prostownik dwupołówkowy)

• Przerysować znowu dwa pełne okresy, wykorzystując w tym celu odpowiedni szablon w sprawozdaniu.

• Zanotować w sprawozdaniu wnioski z przeprowadzonego ćwiczenia i przedstawić sprawozdanie do kontroli prowadzącemu.

• Po uzyskaniu zgody prowadzącego wyłączyć zasilanie wszystkich przyrządów i wcisnąć wyłącznik bezpieczeństwa

1. Badanie zasilacza niestabilizowanego z filtrem

• Moduł jest podłączony z oscyloskopem - pozostawić to połączenie. Pozostawić również podłączony transformator.

• Przygotować multimetr do pomiaru napięcia stałego w zakresie do 20V.

• Wyjąć kabelek łączący gniazdo „pomiar U” z masą i w to miejsce włączyć przygotowany przed chwilą multimetr.

• Przełączniki znajdujące się na płycie czołowej modułu ustawić następująco:

• Lewy w położenie górne (oznaczające prostownik jednopołówkowy)

• Środkowy w położenie górne (oznaczające
  włączone)

• Prawy w położenie górne (oznaczające prostownik)

• Umieścić w zasilaczu dodatkowo moduł M11.

• Pokrętło regulacji prądu obciążenia modułu M11 ustawić w skrajnej lewej pozycji (odpowiadającej minimalnej wartości prądu obciążenia).

• Odpowiadające sobie gniazda modułów M10 i M11 oznaczone jako „obciążenie” połączyć kabelkiem, to samo zrobić ze znajdującymi się poniżej gniazdami masy.

• Przygotować multimetr do pomiaru napięcia stałego w zakresie co najmniej 2V i podłączyć go do gniazd oznaczonych „pomiar I”

Uwaga: Pomiar prądu za pomocą woltomierza (zwany metodą pośrednią) polega na pomiarze spadku napięcia na znanej rezystancji (w ćwiczeniu ma ona wartość 10
). Oznacza to, że każde 10mV na woltomierzu odpowiada 1mA prądu obciążenia. Wobec tego aby zmierzyć jaki płynie prąd, odczytujemy napięcie, wartość dzielimy przez 10 i liczbę tę wyrażamy w A.

• Poprosić prowadzącego o skontrolowanie układu

• Włączyć zasilacz i oscyloskop -przełącznik rodzaju sprzężenia oscyloskopu ustawić na DC.

• Odszukać na ekranie oscyloskopu przebieg sygnału (jest to sygnał wyprostowany przez prostownik jednopołówkowy z filtrem)

• Regulować prąd obciążenia (pokrętłem modułu 11) od wartości 0mA z krokiem równym 40mA. Dla każdej wartości należy zmierzyć prąd obciążenia (woltomierzem podłączonym do modułu 11), składową stałą napięcia wyjściowego (woltomierzem podłączonym do modułu 10) oraz za pomocą oscyloskopu wartość międzyszczytową tętnień zasilacza.

• Wyniki pomiarów notować w tabelce:

Pomiary dla prostownika jednopołówkowego z filtrem
Iobc_1p	Składowa stała UWY_1p	Wartość międzyszczytowa tętnień UWytpp_1p

• Po zakończeniu pomiarów, ustawić pokrętło potencjometru modułu M11 w skrajne lewe położenie (odpowiadające minimalnej wartości prądu obciążenia)

• Lewy przełącznik przestawić w położenie dolne (oznaczające prostownik dwupołówkowy)

• Pomiary wykonywane przed chwilą wykonać dokładnie tak samo (tym razem prostownik jest dwupołówkowy). Wyniki zanotować w tabelce:

Pomiary dla prostownika dwupołówkowego z filtrem
Iobc_2p	Składowa stała UWY_2p	Wartość międzyszczytowa tętnień UWytpp_2p

• Na podstawie wykonanych pomiarów w sprawozdaniu należy odręcznie narysować następujące wykresy

• w tym samym układzie współrzędnych:

• charakterystykę wyjściową U_{WY_1p} = f (I_{obc_1p}) zasilacza z filtrem i prostownikiem jednopołówkowym

• charakterystykę wyjściową U_{WY_2p} = f (I_{obc_2p}) zasilacza z filtrem i prostownikiem dwupołówkowym

• w kolejnym układzie współrzędnych

• charakterystykę tętnień U_{WYtpp_1p} = f (I_{obc_1p}) zasilacza z filtrem i prostownikiem jednopołówkowym

• charakterystykę tętnień U_{WYtpp_2p} = f (I_{obc_2p}) zasilacza z filtrem i prostownikiem dwupołówkowym

• Zanotować w sprawozdaniu wnioski z przeprowadzonego ćwiczenia i przedstawić sprawozdanie do kontroli prowadzącemu.

• Po uzyskaniu zgody prowadzącego wyłączyć zasilanie wszystkich przyrządów i wcisnąć wyłącznik bezpieczeństwa

1. Badanie zasilacza ze stabilizatorem scalonym MA7805

• Układ pomiarowy nie zmienia się w stosunku do ćwiczenia poprzedniego poza ustawieniami przełączników

• Lewy w położenie górne (oznaczające prostownik jednopołówkowy)

• Środkowy w położenie górne (oznaczające
  włączone)

• Prawy w położenie dolne (oznaczające stabilizator)

• Pokrętło regulacji prądu obciążenia ustawić w skrajnej lewej pozycji (odpowiadającej minimalnej wartości prądu obciążenia)

• Poprosić prowadzącego o skontrolowanie układu

• Włączyć zasilacz i oscyloskop.

• Odszukać na ekranie oscyloskopu przebieg sygnału (jest to sygnał wyprostowany przez prostownik jednopołówkowy ze stabilizatorem

• Regulować prąd obciążenia (pokrętłem modułu 11) od wartości 0mA z krokiem równym 40mA. Dla każdej wartości należy zmierzyć prąd obciążenia (woltomierzem podłączonym do modułu 11), składową stałą napięcia wyjściowego (woltomierzem podłączonym do modułu 10) oraz za pomocą oscyloskopu wartość międzyszczytową szumów na wyjściu zasilacza (gdyż tętnień nie powinno być widać - efekt zastosowania stabilizatora)

• Wyniki pomiarów notować w tabelce:

Pomiary dla prostownika jednopołówkowego ze stabilizatorem
Iobc_2p	Składowa stała UWY_2p	Wartość międzyszczytowa tętnień UWytpp_2p

• Po zakończeniu pomiarów, ustawić pokrętło potencjometru w skrajne lewe położenie (odpowiadające minimalnej wartości prądu obciążenia)

• Lewy przełącznik przestawić w położenie dolne (oznaczające prostownik dwupołówkowy)

• Pomiary wykonywane przed chwilą wykonać dokładnie tak samo (tym razem prostownik jest dwupołówkowy). Wyniki zanotować w tabelce:

Pomiary dla prostownika dwupołówkowego ze stabilizatorem
Iobc_2p	Składowa stała UWY_2p	Wartość międzyszczytowa tętnień UWytpp_2p

• Na podstawie wykonanych pomiarów w sprawozdaniu należy odręcznie narysować następujące wykresy

• w tym samym układzie współrzędnych:

• charakterystykę wyjściową U_{WY_1p} = f (I_{obc_1p}) zasilacza ze stabilizatorem i prostownikiem jednopołówkowym

• charakterystykę wyjściową U_{WY_2p} = f (I_{obc_2p}) zasilacza z filtrem i prostownikiem dwupołówkowym

• w kolejnym układzie współrzędnych

• charakterystykę tętnień U_{WYtpp_1p} = f (I_{obc_1p}) zasilacza z filtrem i prostownikiem jednopołówkowym

• charakterystykę tętnień U_{WYtpp_2p} = f (I_{obc_2p}) zasilacza z filtrem i prostownikiem dwupołówkowym

• Zanotować w sprawozdaniu wnioski z przeprowadzonego ćwiczenia i przedstawić sprawozdanie do kontroli prowadzącemu.

• Po uzyskaniu zgody prowadzącego wyłączyć zasilanie wszystkich przyrządów, wcisnąć wyłącznik bezpieczeństwa i odłączyć wszystkie kable.

3. Czynności porządkowe

• Policzyć instrukcje (powinno być 5 kopii) i jeśli ilość się zgadza ułożyć w takim samym porządku jak przed rozpoczęciem ćwiczenia (jeśli ilość się nie zgadza zgłosić to prowadzącemu).

• Odłączyć wszystkie kable od zasilania.

• Poukładać kable na stanowisku tak, jak przed rozpoczęciem zajęć.

• Uporządkować krzesła !

• Pozostawić po sobie porządek.