Badanie układów prostowniczych i stabilizatorów
advertisement
LABORATORIUM ZASILANIA URZĄDZEŃ ORAZ ZASILANIA URZĄDZEŃ ELEKTRONICZNYCH Grupa Podgrupa Numer ćwiczenia 3+4 Lp. Nazwisko i imię Ocena Data wykonania 1. ćwiczenia 2. Podpis prowadzącego 3. zajęcia 4. Data oddania 5. sprawozdania Temat Badanie układów prostowniczych i stabilizatorów PROTOKÓŁ/SPRAWOZDANIE 1. Spis przyrządów wykorzystywanych w pomiarach Oznaczenie Nazwa Typ Lp. przyrządu na przyrządu przyrządu i ustroju schemacie pomiarowego Amperomierz 1. Ao Amperomierz 2. Ao1,Ao2 Autotransformat 3. At Klasa i dokładność przyrządu Zakresy pomiarowe przyrządu Numer fabryczny przyrządu or Woltomierz 4. Vo Woltomierz 5. Vo1,Vo2 Woltomierz 6. VZ Woltomierz 7. VZ2 Oscyloskop 8. Osc Rezystor 9. Ro Łącznik 10. Ł1, L2 Dane pozostałych elementów pomiarowych 2. Badanie zasilacza niestabilizowanego Badanie zasilacza niestabilizowanego napięcia stałego przeprowadza się w układzie pomiarowym z rysunku 1. W celu wykonania pomiarów należy: połączyć układ pomiarowy w/g rysunku 1, pokrętło autotransformatora At ustawić w położenie minimalnego napięcia (pokrętło w lewym skrajnym położeniu), rezystancję odbiornika Ro ustawić na maksymalną rezystancję, ustawić maksymalne zakresy pomiarowe na przyrządach, -1- włączyć zasilanie układu przez załączenie łącznika Ł1, regulując autotransformatorem zmieniać napięcie na wyjściu zasilacza, wykonać pomiary dla 3 wybranych wartości napięć U0 z zakresu od 16 do 30 V przy włączonym wyłączniku Ł2 i stałym prądzie obciążenia (I0=0,2 A) ustalonym rezystorem Ro, dla 3 wybranych wartości napięć U0 wykonać pomiary również przy wyłączonym filtrze (łącznik Ł2 otwarty), wyniki pomiarów wpisać do tab. 1, odrysować oscylogramy napięcia wyjściowego dla jednego z ustawionych napięć przy włączonym filtrze C i bez filtru. + Ł1 D4 D1 ~230V/50Hz Tr Ł2 Uz Osc u2 AT Ao C D2 Uwy Io Vo Vz Uo Ro D3 Zasilacz niestabilizowany Rys. 1. Układ pomiarowy do badania zasilacza niestabilizowanego Tab. 1. POMIARY Lp. OBLICZENIA rodzaj obciążenia U0 I0 Uz ft kp kw prostownika V A V Hz - - bez filtru 1. z filtrem typu C bez filtru 2. z filtrem typu C bez filtru 3. z filtrem typu C Obliczenia: kp k pwe 2U Zm ; kw ; ft f s q k pwy U0 Opracowanie wyników: na podstawie wyników pomiarów obliczyć współczynniki pulsacji kp i wygładzania kw oraz częstotliwość tętnień napięcia wyjściowego ft i porównać je dla układu z filtrem i bez filtra. -2- 3. Badanie zasilacza stabilizowanego Badanie zasilacza prądu stałego składającego się z zasilacza niestabilizowanego i dołączanych różnych stabilizatorów napięcia przeprowadza się w układzie pomiarowym z rys. 2. Badania wpływu napięcia wejściowego, przy stałym obciążeniu oraz prądu obciążenia przy stałym napięciu wejściowym, na przebieg napięcia wyjściowego będą prowadzone dla stabilizatora parametrycznego oraz stabilizatorów kompensacyjnych zarówno o działaniu ciągłym jak i impulsowym. Rys. 2. Układ pomiarowy do badania stabilizatorów napięcia stałego Schematy ideowe możliwych do zastosowania stabilizatorów przedstawiono na rysunkach od 3 do 7. Ze względu na brak zabezpieczenia nadprądowego w stabilizatorze parametrycznym badając ten układ należy zewnętrzny obwód prądowy podłączyć do zacisku I układu stabilizatora (rys. 3) zaś woltomierze do zacisku V. Rys. 3. Układ stabilizatora parametrycznego Rys.4. Kompensacyjny stabilizator napięcia na układzie regulatora A 723 -3- Rys.5. Kompensacyjny stabilizator napięcia na układzie monolitycznym LM 7812 Rys.6. Impulsowy stabilizator napięcia na układzie regulatora LM 3524 Rys.7. Impulsowy stabilizator napięcia na układzie monolitycznym LM 2575-12 2. Pomiar charakterystyki zmian napięcia wyjściowego w funkcji zmian napięcia wejściowego U0wy=f(U0we) przy I0wy=const W celu wykonania pomiarów należy połączyć układ pomiarowy w/g rys.2. Pokrętło autotransformatora AT ustawić w położenie 0V a rezystancję Ro ustawić na maksymalną rezystancję i ustawić maksymalne zakresy pomiarowe na przyrządach. Po włączeniu zasilania układu łącznikiem Ł1, regulując autotransformatorem zmieniać napięcie na wejściu stabilizatora (U0we) zachowując stały prąd obciążenia (I0wy) (poprzez regulację Ro). Wyniki pomiarów wpisać do Tab.2. Uwaga! Wyniki pomiarów a w szczególności napięcie wyjściowe (U0y) odczytywać z maksymalną rozdzielczością. -4- I0wy= const.=………..A 1 U0we [V] Pomiary U0wy [V] UZwy[mV] kp10-3 Obliczenia SU 2 U0we [V] Pomiary U0wy [V] UZwy[mV] kp10-3 Obliczenia SU 3 U0we [V] Pomiary U0wy [V] UZwy[mV] kp10-3 Obliczenia SU 4 U0we [V] Pomiary U0wy [V] UZwy[mV] kp10-3 Obliczenia SU 5 U0we [V] Pomiary U0wy [V] UZwy[mV] kp10-3 Obliczenia SU -Obliczenia: Tab. 2. Stabilizator parametryczny Stabilizator o regulacji ciągłej z układem A 723 CN Stabilizator o regulacji ciągłej z układem LM 7812CV Stabilizator o regulacji impulsowej z układem LM 3524D Stabilizator o regulacji impulsowej z układem LM 2575-12 SU U 0we U 0wy kp UZ 2 U 0wy Uwaga: współczynnik stabilizacji obliczyć tylko dla zakresu stabilizacji napięcia wyjściowego Opracowanie wyników: na podstawie wyników pomiarów obliczyć współczynniki stabilizacji SU oraz współczynnik pulsacji kp dla wszystkich badanych układów i porównać je ze sobą, na wspólnym wykresie współrzędnych narysować charakterystyki zależności U0wy=f(U0we) dla wszystkich badanych układów. -5- 3. Pomiar charakterystyki zmian napięcia wyjściowego w funkcji zmian prądu obciążenia U0wy=f(I0wy) przy U0we=const Badania stabilizatorów przeprowadzone będą w układzie przedstawionym na rys. 2. W celu wykonania pomiarów należy po przygotowaniu układu do włączenia regulując autotransformatorem ustawić U0we=20V i utrzymywać przez cały czas pomiarów na stałym poziomie. W czasie badania należy zmieniać prąd obciążenia I0wy przez regulację rezystancji obciążenia od maksymalnej aż do zwarcia. Orientacyjny przebieg charakterystyki napięcia w funkcji prądu dla badanych układów stabilizatorów kompensacyjnych przedstawiono na rys.7. Rys.7. Rodzaje charakterystyk zabezpieczeń nadprądowego Uwaga! DLA STABILIZATORA PARAMETRYCZNEGO TYLKO DO 1A Wyniki pomiarów wpisać do Tab. 3. Uwaga! Wyniki pomiarów a w szczególności napięcie wyjściowe (Uwy) odczytywać z maksymalną rozdzielczością. Obliczenia: SI I 0wy U 0wy ; Pwy Pwe U 0wy I 0wy U 0we I 0we Uwaga: współczynnik stabilizacji obliczyć tylko dla zakresu stabilizacji napięcia wyjściowego Opracowanie wyników: na podstawie wyników pomiarów obliczyć współczynniki stabilizacji SI oraz sprawność dla wszystkich badanych układów i porównać je ze sobą, na wspólnym wykresie współrzędnych narysować charakterystyki zależności U0wy=f(I0wy) dla wszystkich badanych układów. -6- U0we=const.=………V 1 I0wy [A] Pomiary I0we [A] U0wy [V] UZwy [mV] Obliczenia [ %] SI [S] 2 I0wy [A] Pomiary I0we [A] U0wy [V] UZwy [mV] Obliczenia [ %] SI [S] 3 I0wy [A] Pomiary I0we [A] U0wy [V] UZwy [mV] Obliczenia [ %] SI [S] 4 I0wy [A] Pomiary I0we [A] U0wy [V] UZwy [mV] Obliczenia [ %] SI [S] 5 I0wy [A] Pomiary I0we [A] U0wy [V] UZwy [mV] Obliczenia [ %] SI [S] Tab. 3. Stabilizator parametryczny Stabilizator o regulacji ciągłej z układem A 723 CN Stabilizator o regulacji ciągłej z układem LM 7812 CV Stabilizator o regulacji impulsowej z układem LM 3524D Stabilizator o regulacji impulsowej z układem LM 2575-12 -7-
