Politechnika Lubelska |
Laboratorium podstaw elektroniki |
|||
w Lublinie |
Ćwiczenie nr 8 |
|||
Józwik Tomasz, Dubiel Marek,
|
Semestr IV |
Grupa: ED4.4 |
Rok akademicki: 1996/97 |
|
Temat ćwiczenia: Badanie prostowników i powielaczy napięcia. |
Data wykonania: 16.04.1997 |
Ocena: |
1. Badanie prostownika obciążonego rezystancyjnie.
I |
U1 |
U0 |
Ut |
t |
mA |
V |
V |
V |
% |
0 |
5.4 |
3.5 |
2.1 |
60.0 |
20 |
5 |
3.25 |
2.07 |
63.7 |
50 |
4.4 |
2.75 |
1.8 |
65.5 |
70 |
4 |
2.5 |
1.65 |
66.0 |
100 |
3.3 |
2.25 |
1.35 |
60.0 |
120 |
3 |
2 |
1.2 |
60.0 |
150 |
2.4 |
1.6 |
0.96 |
60.0 |
180 |
2.5 |
1.75 |
0.69 |
39.4 |
200 |
1.4 |
1 |
0.54 |
54.0 |
2.Badanie prostownika dwupołówkowego obciążonego rezysyancją.
Schemat identyczny jak poprzednio. Wyłącznik W1 zamknięty.
I |
U1 |
U0 |
Ut |
t |
mA |
V |
V |
V |
% |
0 |
7.4 |
7.5 |
2.1 |
28.0 |
35 |
7.6 |
6.75 |
1.86 |
27.6 |
50 |
7.4 |
6.4 |
1.83 |
28.6 |
80 |
7.2 |
6.25 |
1.74 |
27.8 |
100 |
6.8 |
6.25 |
1.65 |
26.4 |
140 |
6.6 |
5.75 |
1.59 |
27.7 |
160 |
6.2 |
5.5 |
1.5 |
27.3 |
190 |
6 |
5.25 |
1.44 |
27.4 |
230 |
5.6 |
4.75 |
1.35 |
28.4 |
260 |
5.3 |
4.7 |
1.29 |
27.4 |
Badanie prostownika mostkowego.
I |
U1 |
U0 |
Ut |
t |
mA |
V |
V |
V |
% |
0 |
9 |
8 |
2.22 |
27.75 |
40 |
8.7 |
7.25 |
2.29 |
31.59 |
60 |
8.6 |
7.1 |
2.17 |
30.56 |
90 |
8.5 |
7.5 |
2.13 |
28.40 |
120 |
8.3 |
7.35 |
2.1 |
28.57 |
150 |
8.2 |
7.25 |
2.04 |
28.14 |
180 |
8 |
7 |
2.04 |
29.14 |
200 |
7.9 |
7 |
2.04 |
29.14 |
220 |
7.8 |
6.65 |
1.95 |
29.32 |
250 |
7.6 |
6.25 |
1.92 |
30.72 |
Badanie prostoenika jednopołówkowego z filterem LC.
I |
U1 |
U0 |
Ut |
t |
mA |
V |
V |
mV |
% |
0 |
4.8 |
4.75 |
3.9 |
0.082 |
30 |
3.9 |
3.75 |
4.5 |
0.120 |
50 |
3.3 |
3.25 |
4.8 |
0.148 |
90 |
2.2 |
2.25 |
5.1 |
0.227 |
120 |
2 |
1.5 |
5.1 |
0.340 |
100 |
2 |
2 |
5.1 |
0.255 |
80 |
2.5 |
2.5 |
5.1 |
0.204 |
60 |
3 |
3 |
4.9 |
0.163 |
|
|
|
|
|
Badanie prostownika dwupołówkowego z filtrem LC.
I |
U1 |
U0 |
Ut |
t |
mA |
V |
V |
mV |
% |
0 |
7 |
7 |
2.2 |
0.031 |
40 |
5.9 |
5.8 |
2.8 |
0.048 |
60 |
5.5 |
5.5 |
3 |
0.055 |
80 |
5 |
5 |
3.2 |
0.064 |
100 |
4.6 |
4.6 |
3.2 |
0.070 |
120 |
4.2 |
4.2 |
3.3 |
0.079 |
150 |
3.55 |
3.5 |
3.4 |
0.097 |
180 |
2.8 |
2.8 |
3.5 |
0.125 |
220 |
2 |
2 |
3.3 |
0.165 |
6.Badanie prostownika dwupołówkowego z filtrem RC.
I |
U1 |
U0 |
Ut |
t |
mA |
V |
V |
mV |
% |
0 |
6.4 |
6.4 |
330 |
5.156 |
30 |
5.6 |
5.6 |
360 |
6.429 |
50 |
5.1 |
5.1 |
380 |
7.451 |
60 |
4.9 |
4.9 |
390 |
7.959 |
80 |
4.4 |
4.4 |
400 |
9.091 |
100 |
3.9 |
3.8 |
410 |
10.789 |
120 |
3.4 |
3.4 |
420 |
12.353 |
140 |
3 |
3 |
420 |
14.000 |
200 |
1.4 |
1.5 |
390 |
26.000 |
Badani symetrycznego podwajacza napiecia.
I |
U0 |
Ut |
t |
mA |
V |
mV |
% |
0 |
13.5 |
0.93 |
0.007 |
70 |
12 |
0.93 |
0.008 |
100 |
11 |
0.93 |
0.008 |
120 |
10.25 |
0.93 |
0.009 |
140 |
9.5 |
0.93 |
0.010 |
160 |
8.75 |
0.84 |
0.010 |
190 |
8 |
0.93 |
0.012 |
200 |
7.5 |
0.93 |
0.012 |
250 |
7.25 |
0.93 |
0.013 |
Badanie niesymetrycznego potrajacza napięcia.
I |
U0 |
Ut |
t |
mA |
V |
mV |
% |
0 |
12.6 |
0.7 |
0.006 |
70 |
10.5 |
0.75 |
0.007 |
100 |
9.5 |
0.77 |
0.008 |
120 |
9 |
0.78 |
0.009 |
140 |
8.5 |
0.8 |
0.009 |
160 |
7.75 |
0.79 |
0.010 |
190 |
7.75 |
0.8 |
0.010 |
200 |
7.5 |
0.8 |
0.011 |
260 |
4.75 |
0.76 |
0.016 |
9.Wnioski:
Każde urządzenie elektroniczne musi być zasilane ze źródła napięcia stałego, w tym celu stosuje się układy trnsformująse sygnał przemienny w sygnał stały. Najprostszą metodą dokonywania tego zabiegu jest zastosowanie diody prostowniczej, ponieważ ten sposób jest mało wydajny i posiada wiele wad w zastosowaniach praktycznych stosuje się prostowniki złożone z kilku diod np. mostek Graetza. Oprócz prostowników stosuje się w układach małej mocy powielacze napięcia.
Podczas wykonywania ćwiczenia badano różne układy połączeń prostowników oraz powielaczy napięcia. Wśród układów prostowniczych najwyższą wartość napięcia wyjściowego ,zarówno wartości średniej jak i skutecznej uzyskano dla prostownika w układzie mostkowym ,a najmniejszą dla prostownika jednopołówkowego .Wzrost prądu obciążenia powodował spadek wartości napięcia na wyjściu prostownika co jest zobrazowane na charakterystykach Uo=f(I),U1=f(I).Największą odporność na zmiany prądu obciążenia wykazuje prostownik w układzie mostka Graetza, natomiast najmniejszą prostownik jednopołówkowy. Wszystkie badane układy prostownicze jednak posiadają poważną wadę, jest nią bardzo duża zawartość napięcia tętnień (około dwu woltów dla prądu równego zero A). Napięci tętnień jest to składowa zmienna (posiadająca wiele harmonicznych ) przebiegu sygnału otrzymywanego na wyjściu układu prostowniczego. Jest to składowa obrazującą jakość prostowania sygnału otrzymywanego na wyjściu układu prostowniczego. W celu wytłumienia tego napięcia stosuje się filtry prostownicze. Miarą jakości filtrowanego napięcia jest współczynnik tętnień gdzie UT to wartość skuteczna napięcia tętnień Uśred. wartość średnia napięcia wyjściowego najlepszą skuteczność w wytłumianiu napięcia tętnień wykazują filtry LC co zaobserwowano spadkiem wartości skutecznej napięcia tętnień z wartości rzędu dwu woltów dla układu bez filtru do wartości kilku mili woltów dla układu z filtrem. Filtry LC wykazują mniejszą skuteczność likwidacji składowej zmiennej napięcia wyjściowego ponieważ napięcie tętnień przy zastosowaniu tego rodzaju filtru spada do wartości kilkuset miliwoltów. Napięcie tętnień maleje lub pozostaje w miarę stałe w układach prostowniczych bez filtrów wygładzających wraz ze wzrostem prądu obciążenia natomiast w układach filtrami wzrost prądu powoduje wzrost napięcia tętnień co jest zobrazowane na wykresach Ut=f(I).