Ćwiczenie 8. Badanie zasilaczy i stabilizatorów napięcia stałego.



Podobne dokumenty
Ćwiczenie 8. Badanie zasilaczy i stabilizatorów napięcia stałego.

Prostowniki. Prostownik jednopołówkowy

ĆWICZENIE ZASILACZE. L a b o r a t o r i u m Elektroniki 2. Zakład EMiP I M i I B

STABILIZATORY NAPIĘCIA STAŁEGO. 1. Wiadomości wstępne

Ćwiczenie 3 LABORATORIUM ELEKTRONIKI POLITECHNIKA ŁÓDZKA KATEDRA PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH I OPTOELEKTRONICZNYCH

STABILIZATORY NAPIĘCIA I PRĄDU STAŁEGO O DZIAŁANIU CIĄGŁYM Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych

12. Zasilacze. standardy sieci niskiego napięcia tj. sieci dostarczającej energię do odbiorców indywidualnych

STABILIZATORY NAPIĘCIA STAŁEGO O DZIAŁANIU CIĄGŁYM

UKŁADY PROSTOWNICZE 0.47 / 5W 0.47 / 5W D2 C / 5W

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 9

Stabilizacja napięcia. Prostowanie i Filtracja Zasilania. Stabilizator scalony µa723

I we. F (filtr) U we. Rys. 1. Schemat blokowy układu zasilania odbiornika prądu stałego z sieci energetycznej z zastosowaniem stabilizatora napięcia

SERIA V. a). b). c). R o D 2 D 3

Podstawy Elektroniki dla Informatyki. Diody półprzewodnikowe

ELEKTROTECHNIKA I ELEKTRONIKA

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 10

Dioda półprzewodnikowa

Zasilacze: prostowniki, prostowniki sterowane, stabilizatory

WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA

Uniwersytet Pedagogiczny

Rys Schemat parametrycznego stabilizatora napięcia

Własności i zastosowania diod półprzewodnikowych

Własności i zastosowania diod półprzewodnikowych

8 K A T E D R A F I ZYKI S T O S O W AN E J

(a) Układ prostownika mostkowego

Ćwiczenie - 9. Wzmacniacz operacyjny - zastosowanie nieliniowe

Ćwiczenie 2: pomiar charakterystyk i częstotliwości granicznych wzmacniacza napięcia REGIONALNE CENTRUM EDUKACJI ZAWODOWEJ W BIŁGORAJU

Tranzystory bipolarne. Właściwości wzmacniaczy w układzie wspólnego kolektora.

Politechnika Białostocka

Ćwiczenie 4 Badanie wpływu napięcia na prąd. Wyznaczanie charakterystyk prądowo-napięciowych elementów pasywnych... 68

WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA

Zasilacz. Ze względu na sposób zmiany napięcia do wartości wymaganej przez zasilany układ najczęściej spotykane zasilacze można podzielić na:

ARKUSZ EGZAMINACYJNY

Prostowniki. 1. Cel ćwiczenia. 2. Budowa układu.

Ćw. III. Dioda Zenera

Ćwiczenie 7: Sprawdzenie poprawności działania zasilacza REGIONALNE CENTRUM EDUKACJI ZAWODOWEJ W BIŁGORAJU

Ćwiczenie 4: Pomiar parametrów i charakterystyk wzmacniacza mocy małej częstotliwości REGIONALNE CENTRUM EDUKACJI ZAWODOWEJ W BIŁGORAJU

ELEMENTY ELEKTRONICZNE. Układy polaryzacji i stabilizacji punktu pracy tranzystora

Ćw. 1: Badanie diod i prostowników

POLITECHNIKA ŚLĄSKA WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA I ENERGETYKI INSTYTUT MASZYN I URZĄDZEŃ ENERGETYCZNYCH LABORATORIUM ELEKTRYCZNE. Obwody nieliniowe.

LABORATORIUM ELEKTRONICZNYCH UKŁADÓW POMIAROWYCH I WYKONAWCZYCH. Badanie detektorów szczytowych

Dane techniczne P 316

PRZEŁĄCZANIE DIOD I TRANZYSTORÓW

Zbiór zadań z elektroniki - obwody prądu stałego.

Pomiary napięć i prądów zmiennych

Badanie obwodów z prostownikami sterowanymi

Podstawy Elektroniki dla TeleInformatyki. Diody półprzewodnikowe

Ćw. 0: Wprowadzenie do programu MultiSIM

AC/DC. Jedno połówkowy, jednofazowy prostownik

Przykładowe zadanie egzaminacyjne dla kwalifikacji E.20 w zawodzie technik elektronik

DIODY PÓŁPRZEWODNIKOWE

Pomiar parametrów tranzystorów

WZMACNIACZ NAPIĘCIOWY RC

Politechnika Białostocka

ĆWICZENIE 6 POMIARY REZYSTANCJI

WYMAGANIA EDUKACYJNE I KRYTERIA OCENIANIA Z PRZEDMIOTU POMIARY W ELEKTROTECHNICE I ELEKTRONICE

transformatora jednofazowego.

Laboratorium Przyrządów Półprzewodnikowych Laboratorium 1

Uniwersytet Pedagogiczny

TRANZYSTOROWY UKŁAD RÓŻNICOWY (DN 031A)

Politechnika Białostocka

Badanie układów prostowniczych

Nazwisko i imię: Zespół: Data: Ćwiczenie nr 123: Półprzewodnikowe złącze p-n

2. Który oscylogram przedstawia przebieg o następujących parametrach amplitudowo-czasowych: Upp=4V, f=5khz.

ĆWICZENIE LABORATORYJNE. TEMAT: Wyznaczanie parametrów i charakterystyk wzmacniacza z tranzystorem bipolarnym (2 h)

LABORATORIUM UKŁADÓW ELEKTRONICZNYCH

LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI POMIAR PRZESUNIĘCIA FAZOWEGO

Badanie diody półprzewodnikowej

Laboratorium Metrologii

Tranzystory bipolarne. Właściwości dynamiczne wzmacniaczy w układzie wspólnego emitera.

Podstawy Elektroniki dla Informatyki. Diody półprzewodnikowe

Ćwiczenie nr 9. Pomiar rezystancji metodą porównawczą.

Źródła zasilania i parametry przebiegu zmiennego

Badanie dławikowej przetwornicy podwyŝszającej napięcie

Ćwiczenie nr 3 OBWODY LINIOWE PRĄDU SINUSOIDALNEGO

Badanie obwodów rozgałęzionych prądu stałego z jednym źródłem. Pomiar mocy w obwodach prądu stałego

WYDZIAŁ.. LABORATORIUM FIZYCZNE

DANE: wartość skuteczna międzyprzewodowego napięcia zasilającego E S = 230 V; rezystancja odbiornika R d = 2,7 Ω; indukcyjność odbiornika.

Laboratorium Podstaw Elektrotechniki i Elektroniki

Wzmacniacze operacyjne

POMIARY OSCYLOSKOPOWE

SPRAWOZDANIE LABORATORIUM ENERGOELEKTRONIKI. Prowadzący ćwiczenie 5. Data oddania 6. Prostowniki sterowane.

Temat: Zastosowanie multimetrów cyfrowych do pomiaru podstawowych wielkości elektrycznych

Zastosowania nieliniowe wzmacniaczy operacyjnych

Ćwiczenie 5: Pomiar parametrów i charakterystyk scalonych Stabilizatorów Napięcia i prądu REGIONALNE CENTRUM EDUKACJI ZAWODOWEJ W BIŁGORAJU

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 6a

ELEMENTY ELEKTRONICZNE

Laboratorium Analogowych Układów Elektronicznych Laboratorium 6

Wprowadzenie do programu MultiSIM

Układy prostownicze. Laboratorium elektroniki i miernictwa. Gliwice, 3 grudnia informatyka, semestr 3, grupa 5

OBSŁUGA ZASILACZA TYP informacje ogólne

Ćwiczenie 1: Pomiar parametrów tranzystorowego wzmacniacza napięcia w układzie wspólnego emitera REGIONALNE CENTRUM EDUKACJI ZAWODOWEJ W BIŁGORAJU

LABORATORIUM INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ

Laboratorum 4 Dioda półprzewodnikowa

Rozwiązanie zadania opracowali: H. Kasprowicz, A. Kłosek

kierunek: Automatyka i Robotyka Zadania uzupełniające do wykładu i ćwiczeń laboratoryjnych z Elektroniki sem. II

Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa

Metodę poprawnie mierzonego prądu powinno się stosować do pomiaru dużych rezystancji, tzn. wielokrotnie większych od rezystancji amperomierza: (4)

Co się stanie, gdy połączymy szeregowo dwie żarówki?

Scalony stabilizator napięcia typu 723

Transkrypt:

Ćwiczenie 8 Badanie ilaczy i stabilizatorów napięcia stałego. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z własnościami i podstawomi parametrami układów ilaczy i stabilizatorów napięcia stałego. W trakcie ćwiczenia badane są właściwości ilaczy z prostownikiem dwupołówkom w układzie mostkom (Graetza) przy różnych iążeniach, oraz trzy układy stabilizatorów napięcia stałego: parametryczny, szerego i równoległy. Wiadomości podstawowe Zasilacze Do ilania układów elektronicznych magane jest zkle źródło napięcia stałego natomiast w sieci energetycznej jest napięcie przemienne. Z tego powodu ilacz składa się z transformatora dostosowującego napięcie, prostownika i filtru. Rys. 1. Schemat prostownika dwupołówkowego z filtrem RC i z filtrem RL. Rys. 2. Przebiegi napięcia jściowego U C i prądu jednej diody I D w prostowniku dwupołówkom z filtrem RC. BDNIE ZSILCZY I STBILIZTORÓW NPIĘCI STŁEGO 1

Zkle analizę układów prostownikoch prowadzi się rozważając odcinki cu w których można określić aktualnie przewodzące lub nieprzewodzące diody a charakterystykę diody tępuje się jej liniom modelem. W każdym z odcinków cu znacza się chwilę w której wartość prądu diody przechodzi przez zero lub napięcie na nieprzewodzącej diodzie staje się dodatnie. Wartości te określają koniec jednego odcinka cu i zarazem początek oraz warunki początkowe następnego. Wynik takiej analizy dla prostownika dwupołówkowego z filtrem RC przedstawiono na rys. 2. W celu porównania na rysunku umieszczono przebieg napięcia U R dla przypadku, gdy nie ma pojemności. Dla tak iążonych prostowników prąd diody płynie w cie znacznie krótszym od półokresu i osiąga duże wartości maksymalne (przeciążenie prądowe diody) a jego wartość średnia jest równa połowie wartości średniej prądu iążenia. Napięcie tętnień jest tym mniejsze im większy jest stosunek stałej R C do okresu napięcia ilającego. Wartość średnia napięcia jściowego jest zbliżona do wartości maksymalnej napięcia przemiennego. Dlatego prostowniki z filtrem RC stosuje się przy dużych wartościach rezystancji iążenia. Na rys. 3 przedstawiono przebiegi prądu diody I D oraz napięcia wejściowego prostownika z filtrem RL. Prąd diody I D ma w tym przypadku kształt zbliżony do prostokąta (nie ma przeciążeń) a wartość napięcia tętnień jest tym mniejsza im większy jest stosunek stałej L/R do okresu napięcia ilającego. Wartość średnia napięcia jściowego jest zbliżona do wartości średniej prostowanego napięcia przemiennego. Dlatego prostowniki z filtrem LR stosuje się przy małych wartościach rezystancji iążenia. Rys. 3. Przebiegi napięcia jściowego U i prądu jednej z diod l D dla prostownika dwu-połówkowego z filtrem LR. Stabilizatory napięcia stałego Do ilania większości urządzeń elektronicznych magane jest napięcie stałe o wartości w miarę niezmiennej. Stałość napięcia w sieci energetycznej w tych przypadkach jest zkle niestarczająca i stąd pojawia się konieczność stosowania układów stabilizujących napięcie ilania. Każdy stabilizator napięcia złożony jest ze źródła napięcia odniesienia, układu porównującego napięcie jściowe z napięciem odniesienia, wzmacniacza błędu i układu sterującego napięcie. Rys. 4. Sposoby połączenia elementu sterowanego z iążeniem a) równoległy b) szerego. BDNIE ZSILCZY I STBILIZTORÓW NPIĘCI STŁEGO 2

Odpowiednio do sposobu połączenia elementu sterowanego (zkle tranzystora) z iążeniem mówimy o stabilizatorach równoległych (Rys.4a) i szeregoch (Rys. 4b). W przypadku, gdy jako element sterowany w stabilizatorze równoległym jest tosowana dioda Zenera mówimy o stabilizatorze parametrycznym. W stabilizatorze równoległym element sterowany nie jest narażony na zwarcie iążenia R. Moc pobierana ze źródła CC nie zależy od iążenia (w zakresie stabilizacji napięcia jściowego) stąd sprawność takiego stabilizatora maleje wraz ze zmniejszaniem prądu jściowego. Z uwagi na stałą sprawność niezależną od iążenia częściej stosuje się stabilizatory szeregowe. Ogólnie napięcie jściowe stabilizatora można przedstawić jako funkcję napięcie ilania i prądu iążenia: U f U, I Różniczka zupełna napięcia jściowego niesie: du du I Przechodząc do przyrostów skończonych i wprowadzając nowe oznaczenia: U gdzie: S u - współczynnik stabilizacji napięcia R - rezystancja jściowa przy czym: S u S u R R I di I Głównymi parametrami stabilizatora określającymi jego przydatność do konkretnego tosowania są; napięcie jściowe i zakres jego zmian, maksymalne i minimalne napięcie ilania, maksymalny i minimalny prąd iążenia, maksymalny prąd pobierany z ilacza. Wykonanie ćwiczenia Wygląd płyty czołowej zestawu pomiarowego i schematy układów pomiaroch pokazane są na rys. 5. Wyboru układu pomiarowego dokonujemy czteropozycyjnym przełącznikiem Rodzaj pomiaru na płycie czołowej. Badanie ilaczy z filtrami typu R, RC i RL. Rodzaj iążenia bieramy przełącznikiem P1. Oscyloskop należy podłączyć odpowiednio do gniazd Os1 i Os2. Pomiędzy punktem podłączenia kanału 1 oscyloskopu a węzłem mostka Graetza włączony jest (nie zaznaczony na schemacie) rezystor o małej wartości, umożliwiający obserwację prądu płynącego przez diodę. Należy zaobserwować na oscyloskopie przebiegi prądu w diodach prostowniczych i kształt napięcia jściowego dla trzech rodzajów iążenia. Przy rejestracji przebiegów oscyloskopoch zaznaczyć położenie poziomu zera. Opisać (dorysować osi układu współrzędnych z zaznaczonymi nazwami wielkości i ich jednostkami) oraz omówić zarejestrowane przebiegi. BDNIE ZSILCZY I STBILIZTORÓW NPIĘCI STŁEGO 3

1 Os2 P1 Os1 2 3 C L 1 2 3 4 Rodzaj pomiaru 1. prostownik z mostkiem Greatza 2. stabilizator parametryczny 3. stabilizator szerego 4. stabilizator równoległy 1 2 3 4 P1 Os1 Os2 Rys. 5. Widok stanowiska pomiarowego wraz ze schematami układów pomiaroch. Badanie stabilizatorów napięcia stałego Schematy pomiarowe badanych układów (stabilizator parametryczny, szerego, równoległy) pokazane są na rys. 5. Wyboru układu dokonujemy przełącznikiem Rodzaj pomiaru. Dla każdego z układów należy znaczyć następujące charakterystyki: U =f(u we ), P we =f(u we ). P =f(u we ), =f(u we ) przy I =const, U =f(i ), P we =f(i ). P =f(i ), =f(i ) przy U we =const. BDNIE ZSILCZY I STBILIZTORÓW NPIĘCI STŁEGO 4

Zmiany napięcia wejściowego dokonujemy zmieniając napięcie ilacza. Zmiany prądu iążenia potencjometrem R o na płycie czołowej zestawu pomiarowego. Wszystkie charakterystyki zmierzyć dla kilku (minimum 3) wartości parametru. Każdorazowo przed przystąpieniem do właścich pomiarów należy dokonać próbnej regulacji wszystkich wielkości. Na tej podstawie określić zakres ich zmian, charakter zmian (szybkie, powolne), oraz zakresy stabilizacji. Należy również obrać wartości parametrów, dla których będą mierzone poszczególne charakterystyki. Dopiero wtedy przystąpić do właścich pomiarów. Każdy rodzaj charakterystyk dla poszczególnych układów przedstawić na jednym (wspólnym) kresie. Jeżeli ze względu na zakres mierzonych wielkości można przedstawić na wspólnym kresie charakterystyki różnych układów należy to - dla celów porównawczych - zrobić. Na podstawie kreślonych zależności znaczyć dla każdego układu współczynnik stabilizacji i rezystancję jściową. Należy to zrobić korzystając z najlepszych spośród znaczonych charakterystyk. Podać, w oparciu o jakie kryterium brana charakterystyka została uznana za najlepszą. Literatura S. Seely - Układy elektroniczne. J. Pawłowski - Układy elektroniczne, część druga Notatki z kładu. BDNIE ZSILCZY I STBILIZTORÓW NPIĘCI STŁEGO 5