ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 24.10.2023
Просмотров: 238
Скачиваний: 9
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
измерить вольтметром PV2 среднее значение выпрямленного напряжения на нагрузке Uон ;
определить максимальное значение переменной составляющей выпрямленного напряжения, для этого следует:
осциллографом измерить (в гнездах 6, 7) максимальное значение переменной составляющей U м (см.рис 2.1);
определить значение коэффициента пульсаций выпрямленного напряжения по формулам (2.3) и (2.2);
вольтметр PV2 установить в режим измерения переменного напряжения;
измерить вольтметром PV2 (в гнездах 6, 7) действующее значение переменной составляющей U1 выпрямленного напряжения;
определить значение коэффициента пульсаций выпрямленного напряжения по формулам (2.4) и (2.2).
Экспериментальное определение коэффициентов сглаживания пульсаций фильтров С, LC и СLC
Коэффициент сглаживания пульсаций определяется по формуле
1 (2.5)
где: Кп1 - коэффициент пульсаций по 1-й гармонике выпрямленного
напряжения без фильтра (на входе фильтра);
Кп1н - коэффициент пульсаций по 1-й гармонике выпрямленного напряжения после фильтра ( на нагрузке).
Для определения коэффициента сглаживания пульсаций необходимо:
включить емкостной сглаживающий фильтр С1, (замкнуть тумблеры S1, S2 , S3 и разомкнуть тумблер S4;
установить ток нагрузки Iн =200 mА;
измерить вольтметром PV2 (в гнездах 6, 7) действующее значение переменной составляющей U1 выпрямленного напряжения и определить амплитуду 1-й гармоники переменной составляющей выпрямленного напряжения Uм1 на нагрузке;
измерить вольтметром PV2 среднее значение выпрямленного напряжения на нагрузке Uон ;
определить коэффициент сглаживания пульсаций емкостного фильтра, используя формулы (2.2) и (2.5);
повторить эксперимент для токов Iн =100 mА и Iн =50 mА;
включить LC - фильтр (разомкнуть тумблеры S1,S3 и замкнуть тумблеры S2, S4) и определить Ксп при токе Iн =200 mА;
включить СLC - фильтр (используя тумблеры S1, S2, S3, S4) и определить Ксп при токе Iн =200 mА;
данные измерений и вычислений занести в табл.2.2.
Данные определения коэффициента сглаживания пульсаций
фильтров C, LC и СLC
Таблица 2.2.
Фильтр | I н , | Измерено | Вычислено | |||
| mА | Uон , В | U м1 , В | К п1н | Ксп | |
| 200 | | | | | |
С | 100 | | | | | |
| 50 | | | | | |
LC | 200 | | | | | |
СLC | 200 | | | | |
Снятие осциллограмм напряжений и токов
Отключить сглаживающий фильтр. Установить ток Iн =200 mА.
Зарисовать с экрана осциллографа кривые изменения (за 2-3 периода):
напряжения вторичной обмотки трансформатора U2;
напряжения на нагрузке Uн;
напряжения на диоде Uвен;
тока вторичной обмотки трансформатора i2.
Зарисовать, указанные выше, кривые изменения для тока Iн =200 mА при подключении емкостного фильтра С1, а затем при подключении LC - фильтра
Обобщить результаты осциллографирования в виде временных диаграмм. Осциллограммы должны иметь одинаковый масштаб по оси времени.
После завершения работы
выключить питание схемы нажатием кнопки «ОДНОФАЗНАЯ СЕТЬ – ВЫКЛ»;
выключить электропитание установки.
Лабораторная работа № 3
экспериментальное исследование
преобразователя постоянного напряжения
Цель работы
Изучить принцип работы импульсного преобразователя постоянного напряжения (ППН).
Основные вопросы курса, изучаемые перед выполнением работы
-
Принципы преобразования электрической энергии. Классификация преобразователей. -
Требования к ключам, применяемым в ППН. -
Рабочие процессы в инверторах постоянного напряжения.
Содержание работы
Изучение принципа работы и определение параметров импульсного ППН.
Описание лабораторного макета
Сменный блок «Преобразователь постоянного напряжения» (рис. 1) включает:
-
регулируемый источник постоянного напряжения; -
маломощный формирователь управляющих импульсов; -
импульсный усилитель мощности; -
два выпрямителя с емкостными сглаживающими фильтрами; -
цепь отрицательной обратной связи; -
схему защиты от перегрузки со звуковой и световой сигнализацией.
Питание схемы ППН осуществляется от встроенного в сменный блок источника постоянного напряжения. Выходное напряжение источника стабилизировано и регулируется в пределах от 7 вольт до 16 вольт. Источник защищен от кратковременной перегрузки. При перегрузке источника подается звуковой сигнал и мигает светодиод «Перегрузка».
Формирователь управляющих импульсов состоит из генератора пилообразного напряжения, компаратора и формирователя импульсов.
Длительность импульсов управления зависит от напряжения на правом входе компаратора (КТ2).
В нижнем положении тумблера S1 на указанный вход подается напряжение с переменного резистора «РЕГ.ВЫХ.», который позволяет регулировать вручную напряжение на выходах ППН.
Рис. 1. Внешний вид сменного блока «Преобразователь постоянного напряжения»
В верхнем положении S1 вход компаратора подключен к цепи обратной связи. В этом режиме напряжение на выходе ППН автоматически поддерживается постоянным, не регулируется и мало зависит от напряжения питания и сопротивления нагрузки.
Частота следования управляющих импульсов 25 – 35 кГц.
Усилитель мощности собран по двухтактной схеме со средней точкой первичной обмотки трансформатора. В цепи истока ключевого транзистора VT2 установлен резистор R2 для осциллографирования формы протекающего через транзистор тока. Резистор R1обеспечивает симметрию схемы.
ППН имеет два выхода.
Выход 1 (КТ11)– низкоомный, гальванически связанный с общим проводом «». В режиме ручной регулировки напряжение на выходе изменяется в пределах 1,5 В– 8,0 В. В режиме автоматической регулировки напряжение на выходе поддерживается примерно постоянным в пределах 3,8 В – 4,2 В.
Выход 2 (КТ12) – высокоомный, не связанный гальванически с общим проводом «». Напряжение на выходе в значительной степени зависит от сопротивления нагрузки. При Rнагрузки = ∞ в режиме ручной регулировки напряжение на выходе изменяется в пределах 7 В – 40 В.
В качестве нагрузки стабилизатора используется переменный резистор блока нагрузок (правая панель лабораторной установки). Регулирование тока, протекающего через нагрузку, производится ручками «RН грубо» и «RН точно». Примерные пределы изменения RН : от 1300 Ом в положении 1 переключателя «RН грубо» до 17 Ом в положении 11. В положении «Х.Х.» RН = .
Напряжение на резисторе нагрузки и ток, протекающий через резистор, контролируются вольтметром PV2 и миллиамперметром РА2.
Осциллограммы напряжений и токов в схеме ППН приведены на рис. 2.
Рис. 2. Осциллограммы напряжений и токов в контрольных точках схемы преобразователя постоянного напряжения.
Порядок выполнения работы
1. Ознакомиться с работой преобразователя постоянного напряжения
1.1. Подготовить установку к работе
Собрать схему, приведенную на рис. 3.
Рис. 3. Схема соединения элементов лабораторной установки
Переключатель S1 установить в нижнее положение.
Установить максимальное напряжение на выходе источника питания.
Переключатель «RН грубо» установить в положение «11».
Переменным резистором «РЕГ.ВЫХ.» установить максимальное напряжение на выходе 1 (КТ11).
Включить питание установки.
1.2. Вход 1 осциллографа подключить к КТ1. Вход 2 осциллографа подключить к КТ3. Синхронизировать осциллограф по входу 1. Зарисовать осциллограммы напряжений в КТ1 и КТ3.
Наблюдать и зарисовать осциллограммы напряжений и токов в КТ4-КТ10. Для этого подключать к указанным контрольным точкам вход 2 осциллографа.
Наблюдать изменение осциллограмм напряжений и токов в КТ4-КТ10 при вращении переменного резистора «РЕГ.ВЫХ.».
1.3. Переключатель S1 установить в верхнее положение.
Наблюдать изменение осциллограмм напряжений и токов в КТ4-КТ10 при изменении сопротивления нагрузки переключателем «RН грубо».
2. Определить зависимость между длительностью управляющих импульсов и напряжением на выходе ППН.
Переключатель S1 установить в нижнее положение.
Переключатель «RН грубо» установить в положение «11».
Вход 2 осциллографа подключить к КТ3.
Переменным резистором «РЕГ.ВЫХ.» изменять напряжение на выходе 1 (КТ11) от минимального до максимального, при этом фиксировать длительность управляющих импульсов, наблюдаемых в КТ3.
Результаты измерений занести в таблицу 4.1.
Таблица 4.1
Измеряемая величина | Измерительный прибор | Результаты измерения | |||||||||
UВЫХ, В | PV2 | | | | | | | | | | |
τИМП , мкс | осциллограф | | | | | | | | | | |