POLITECHNIKA RZESZOWSKA

Im. Ignacego Łukasiewicza

Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa

Katedra Awioniki i Sterowania

Laboratorium Podstaw Elektroniki

Temat: „Układy Zasilające”

Wykonali:
Tyszka Kamil
Witkiewicz Piotr

1. Teoria.

Badanym zasilaczem jest zasilacz liniowy. Składa się on z transformatora, prostownika oraz stabilizatora.

Zadaniem transformatora jest zmiana parametrów prądu przemiennego pobieranego z sieci. Zmienia on zarówno napięcie jak i natężenie prądu. Wielkością charakteryzującą transformator jest przekładnia transformatora

n_we, n_wy - liczba zwojów na wejściu i wyjściu transformatora

U_we, U_wy - napięcie wejściowe i wyjściowe

I_we, I_wy - natężenie wejściowe i wyjściowe

Prostownik zamienia prąd przemienny na prąd stały. Za prostownikiem prąd płynie w jednym kierunku lecz występują tętnienia, czyli okresowe spadki napięć. W celu ich złagodzenia do obwodu wpina się kondensator pełniący rolę filtra napięcia.

Ostatnim elementem zasilacza liniowego jest stabilizator, którego rola polega na utrzymywaniu stałego napięcia na wyjściu niezależnie od obciążenia wyjściowego oraz wahań napięcia zasilającego. Wyróżnia się stabilizatory liniowe oraz impulsowe.

Schemat zasilacza liniowego

2. Cel i przebieg ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest porównanie sprawności stabilizatora liniowego i impulsowego. Sprowadza się to do pomiaru mocy na wejściu i wyjściu stabilizatora. Montujemy układ jak na poniższym rysunku

Po włączeniu zasilania mierzymy prąd oraz napięcie na wejściu i na wyjściu. Wykonujemy 10 pomiarów, za każdym razem zmieniając obciążenie wyjściowe. Pomiary przeprowadzamy dla obu stabilizatorów. Moc wejściową i wyjściową oraz sprawność dla każdego punktu pomiarowego obliczamy ze wzorów:

3. Pomiary i obliczenia.

Dla stabilizatora liniowego

R [Ω]	UWE [V]	IWE [A]	PWE [W]	UWY [V]	IWY [A]	PWY [W]	η [%]
400,0	18,74	0,016	0,30	5,03	0,011	0,06	18,5
380,0	18,75	0,017	0,32	5,04	0,011	0,06	17,4
361,4	18,70	0,018	0,34	5,03	0,012	0,06	17,9
338,0	18,71	0,019	0,36	5,03	0,013	0,07	18,4
319,2	18,76	0,019	0,36	5,03	0,014	0,07	19,8
300,0	18,76	0,020	0,38	5,03	0,015	0,08	20,1
278,0	18,70	0,021	0,39	5,03	0,016	0,08	20,5
261,0	18,72	0,023	0,43	5,03	0,018	0,09	21,0
239,5	18,69	0,025	0,47	5,03	0,020	0,10	21,5
218,3	18,65	0,027	0,50	5,03	0,021	0,11	21,0
200,0	18,63	0,029	0,54	5,03	0,023	0,12	21,4
181,2	18,62	0,032	0,60	5,03	0,026	0,13	21,9
163,5	18,61	0,034	0,63	5,03	0,029	0,15	23,1
138,9	18,56	0,039	0,72	5,03	0,034	0,17	23,6
120,0	18,53	0,045	0,83	5,02	0,040	0,20	24,1
103,0	18,55	0,053	0,98	5,02	0,048	0,24	24,5

Dla stabilizatora impulsowego

R [Ω]	UWE [V]	IWE [A]	PWE [W]	UWY [V]	IWY [A]	PWY [W]	η [%]
383,0	18,85	0,011	0,21	4,93	0,011	0,05	26,2
359,6	18,82	0,011	0,21	4,93	0,012	0,06	28,6
338,0	18,80	0,011	0,21	4,93	0,013	0,06	31,0
321,1	18,81	0,011	0,21	4,93	0,013	0,06	31,0
302,0	18,83	0,012	0,23	4,93	0,014	0,07	30,5
278,0	18,83	0,012	0,23	4,93	0,015	0,07	32,7
260,0	18,90	0,013	0,25	4,93	0,017	0,08	34,1
239,0	18,83	0,014	0,26	4,92	0,019	0,09	35,5
220,0	18,79	0,014	0,26	4,92	0,021	0,10	39,3
199,0	18,80	0,015	0,28	4,92	0,023	0,11	40,1
181,0	18,86	0,016	0,30	4,92	0,025	0,12	40,8
158,7	18,85	0,017	0,32	4,92	0,029	0,14	44,5
140,0	18,83	0,019	0,36	4,91	0,033	0,16	45,3
119,6	18,78	0,021	0,39	4,91	0,039	0,19	48,6
100,0	18,82	0,023	0,43	4,91	0,047	0,23	53,3

Legenda do wykresów
: Liniowy- Impulsowy-

4. Wnioski.

Ostatni wykres pokazuje, że stabilizator impulsowy posiada dużo większą sprawność niż stabilizator liniowy. Z tego powodu oraz ze względu na małe rozmiary jest on stosowany w zasilaczach sprzętu elektronicznego.

Tam, gdzie małe wymiary nie są tak istotne, stosuje się stabilizator liniowy, dużo prostszy w budowie, a co za tym idzie dużo tańszy w produkcji. Inną jego zaletą jest bardzo dobre tłumienie szumów i tętnień. Wadą jest duża strata mocy (która rośnie wraz ze wzrostem różnicy napięć wejściowego i wyjściowego) odprowadzana w postaci ciepła, co powoduje konieczność zapewnienia dobrego chłodzenia układu.

Układy zasilające

Strona 5

---