Podczas zajęć laboratoryjnych zajmowaliśmy się badaniem

POLITECHNIKA ŁÓDZKA
KATEDRA MIKROELEKTRONIKI
I TECHNIK INFORMATYCZNYCH
Sprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych.
ENERGOELEKTRONIKA
Ćwiczenie nr 1
Przetwornica dławikowa obniżająca napięcie
kier.:
spec.:
studium:
rok:
sem.:
Elektrotechnika
Elektroenergetyka
magisterskie
III
V
Chmiel Bartłomiej
Kołacz Rafał
110031
110105
Podczas zajęć laboratoryjnych zajmowaliśmy się badaniem przetwornicy obniżającej
napięcie. Badaliśmy jej zachowanie w zależności od zmian indukcyjności dławika, oraz
pojemności kondensatora. Do skonstruowania modelu zastosowaliśmy tranzystor polowy
IRF340, oraz szybką diodę MR502. Reszta elementów to źródło prądu stałego V1=230V,
rezystory R1=18 i R2470 Ohm i źródło pulsowe generujące sygnał napięcia prostokątnego o
częstotliwości fi=18kHz. Resztę elementów omówię przy poszczególnych punktach badań.
Wartości ich są takie jak na rysunku, jeżeli nie jest badana ich zmiana na pracę układu.
Poniżej przedstawiam schemat zbudowanego modelu przetwornicy:
1. Badanie wpływu współczynnika wypełnienia na prace układu.
- obliczam okres.
1
1
1
f   Ti  
 55,5 s
Ti
f 18*103
- obliczam czas pracy tranzystora.
t
D  i  ti  D * Ti
Ti
dla różnych współczynników wypełnienia mamy różne wartości czasu ti .
D
ti
0,3 16,65
0,5 27,75
0,9 49,95
[s]
Na wykresie nr.1 mamy przebiegi pracy układu dla różnych wartości D.
Zależność napięcia wyjscia stanu ustalonego od współczynnika wypełnienia.
D
0.3
0.5
0.9
Uwy/Uwe Uwy
0.35
0.48
0.83
[V]
[V]
Uwe
80
110
190
230
230
230
[V]
1.00
Uwy/Uwe
0.80
0.60
0.40
0.20
0.00
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
D
Dany układ
Idealny układ
Jak widać rzeczywisty układ charakteryzuje się pewnymi stratami, co wpływa na odchylenia
wykresu.
2. Badanie wpływu zmian wartości L i C.
-zmiana pojemności C1 [F]w zakresie 200  1000 z krokiem co 200
Zachowanie układu można zaobserwować na wykresie nr.3
Jak widać na wykresie pojemność wpływa na czas ustabilizowania się napięcia i
prądu, większe pojemności powodują większą amplitudę oscylacji przed ustaleniem
się odpowiedniej wartości prądu i napięcia.
-zmiana indukcyjności L1 [H]w zakresie 100  1000 z krokiem co 300
Zachowanie układu można zaobserwować na wykresie nr.2
Indukcyjność ma podobny wpływ na pracę układu jak pojemność, jednak wraz ze
wzrostem wartości oscylacje trwają dłużej.
3. Obciążanie układu do czasu wejścia układu w tryb pracy DCM
Dojście układu do trybu pracy DCM zobrazowane jest na wykresie nr.4.
Można zaobserwować ze wraz ze wzrostem obciążenia R3, prąd cewki L1 po osiągnięciu
wartości szczytowej coraz szybciej (wraz ze wzrostem R1) zbliża się do wartości zero.
Nadmierne obciążanie powoduje przejście układu to tzw. 3 trybu pracy, jest to efekt
niepożądany. Spadek prądu do zera na dławiku powoduje zaindukowanie na nim
dodatkowego napięcia, przez które na wyjściu otrzymujemy większe napięcie.