POLITECHNIKA LUBELSKA w LUBLINIE |
LABORATORIUM PODSTAW ELEKTRONIKI Ćwiczenie Nr 8 |
|||
Nazwisko :
JAROSIŃSKI |
Imię :
PAWEŁ |
Semestr
IV |
Grupa
E.D. 4.1 |
Rok akadem.
1999/2000 |
Temat ćwiczenia: Badanie prostowników i powielaczy napięcia |
Data wykonania 11-04-2000 |
Ocena |
||
1. Badanie prostownika jednopołówkowego obciążonego rezystancją.
Tab. 4.1
I [mA] |
U1 [V] |
U0 [V] |
Ut [V] |
t [%] |
15 |
5 |
3 |
2,3 |
76,67 |
50 |
4,15 |
2,75 |
1,9 |
69,09 |
100 |
3,25 |
2 |
1,5 |
75 |
150 |
2,2 |
1,5 |
1 |
66,67 |
200 |
0,75 |
0,75 |
0,5 |
66,67 |
Charakterystyki napięciowo-prądowe i współczynnika tętnień w funkcji prądu dla prostownika jednopołówkowego obciążonego rezystancją.
2. Badanie prostownika dwupołówkowego obciążonego rezystancją
Tab. 4.2
I [mA] |
U1 [V] |
Uo [V] |
Ut [V] |
t [%] |
50 |
8 |
7 |
1,8 |
25,71 |
100 |
7,3 |
6,6 |
1,7 |
25,76 |
150 |
6,9 |
6 |
1,6 |
26,67 |
200 |
6,4 |
5,5 |
1,5 |
27,27 |
250 |
5,8 |
5 |
1,4 |
28 |
Charakterystyki napięciowo-prądowe i współczynnika tętnień w funkcji prądu dla prostownika dwupołówkowego obciążonego
rezystancją
3. Badanie prostownika mostkowego
Tab. 4.3
I [mA] |
U1 [V] |
Uo [V] |
Ut [V] |
t [%] |
50 |
9 |
8 |
2,8 |
35 |
100 |
8,5 |
7,5 |
2,6 |
34,67 |
150 |
8,5 |
7,5 |
2,4 |
32 |
200 |
8 |
7 |
2,2 |
31,43 |
250 |
7,8 |
7 |
2 |
28,57 |
300 |
7,5 |
6,75 |
2 |
29,63 |
Charakterystyki napięciowo-prądowe i współczynnika tętnień w funkcji prądu prostownika mostkowego (Graetza)
4. Badanie prostownika jednopołówkowego z filtrem LC
Tab. 4.4
I [mA] |
U1 [V] |
Uo [V] |
Ut [V] |
t [%] |
30 |
3,75 |
3,6 |
4 |
0,111 |
50 |
3 |
3 |
4 |
0,133 |
75 |
2,5 |
2,5 |
4,5 |
0,18 |
100 |
1,8 |
1,5 |
4,5 |
0,3 |
150 |
1 |
1 |
4,5 |
0,45 |
Charakterystyki napięciowo - prądowe i współczynnika tętnień w funkcji prądu prostownika jednopołówkowego z filtrem LC
5. Badanie prostownika dwupołówkowego z filtrem LC
Tab. 4.5
I [mA] |
U1 [V] |
Uo [V] |
Ut [V] |
t [%] |
50 |
5,8 |
5,75 |
3 |
0,0521 |
100 |
4,6 |
4,5 |
3 |
0,0667 |
150 |
3,6 |
3,5 |
3,5 |
0,1 |
200 |
2,5 |
2,5 |
4 |
0,16 |
250 |
1,2 |
1,75 |
4 |
0,2286 |
6. Badanie prostownika dwupołówkowego z filtrem RC
Tab. 4.6
I [mA] |
U1 [V] |
Uo [V] |
Ut [V] |
t [%] |
30 |
5,8 |
5,5 |
38 |
6,91 |
50 |
5,2 |
5 |
40 |
8 |
100 |
4 |
3,9 |
44 |
11,28 |
150 |
2,7 |
2,5 |
45 |
18 |
200 |
1,5 |
2,3 |
46 |
20 |
250 |
0 |
2 |
48 |
24 |
Charakterystyki napięciowo - prądowe dla prostownika dwópołówkowego z flitrem LC lub filtrem RC
Charaktrerystyki napięcia tętnień w zależności od prądu dla prostownika dwópołówkowego z flitrem LC lub filtrem RC
7. Badanie symetrycznego podwajacza napięcia
Tab. 4.7
I [mA] |
U1 [V] |
Uo [V] |
Ut [V] |
t [%] |
65 |
12,2 |
12 |
0,8 |
6,666667 |
100 |
11,3 |
11,5 |
0,9 |
7,826087 |
150 |
10,5 |
10,5 |
1 |
9,52381 |
200 |
8,5 |
9 |
1 |
11,11111 |
250 |
8 |
8 |
1 |
12,5 |
8. Badanie niesymetrycznego potrajacza napięcia
Tab. 4.8
I [mA] |
U1 [V] |
Uo [V] |
Ut [V] |
t [%] |
60 |
10,8 |
20,5 |
0,6 |
2,926829 |
100 |
9,6 |
19 |
0,6 |
3,157895 |
150 |
8 |
16 |
0,8 |
5 |
200 |
6,5 |
12,5 |
0,7 |
5,6 |
250 |
5,25 |
10 |
0,7 |
7 |
Charakterystyki napięciowo - prądowe i współczynnika tętnień w funkcji prądu dla symetrycznego podwajacza i niesymetrycznego potrajacza napięcia
UT - skuteczna wartość napięcia tętnień (składowej zmiennej)
U0 - wartość średnia napięcia
U1 - wartość skuteczna napięcia
I - wartość średnia prądu ( wskazywany w mA)
Przykładowe obliczenia:
Wnioski:
Prostownikami nazywamy układy przetwarzające prąd zmienny na prąd stały. Idealne wyprostowanie prądu uzyskamy wówczas , gdy dobierzemy tak elementy układu aby wartości średnie i skuteczne przyjmowały takie same wartości oraz gdy wartość współczynnika tętnień jaest minimalna, a więc wyższe harmoniczne nie zakłucają pasma przenoszenia.
W zbadanych układach najbardziej prostoliniowe są charakterystyki uzyskane z użyciem układów, które zawierały filtry. Przy przebiegach napięć na obciążeniu zaobserwowanych na oscyloskopie widoczne były nieznaczne zniekształcenia, spowodowane niedokładnym wyprostowaniem. W najlepszych przypadkach współczynnik tętnień miał wartość poniżej 0,111% (prostownik dwupołówkowy z filtrem LC). Najgorsze wyniki otrzymano dla prostownika jednopołówkowego obciążonego rezystancją ( współczynnik tętnień oscylował w granicach 66% - 76 % ). Można zauważyć, że wartości współczynnika tętnień dla poszczególnych przypadków zawierają się w niewielkich przedziałach ( do 3%, w skrajnych przypadkach do 6% ), w związku z tym można przyjąć, że tworzą one w zależności od prądu obciążenia charakterystyki stałe. Porównując wartości napięcia stałego i skutecznego dla poszczególnych przypadków łatwo jest zauważyć, które układy są najlepsze do zastosowania. Związane jest to ze sprawnością prostowników jedno-połówkowego ok.35% i dwu-połówkowego ok.75%.
Poprzez zastosowanie powielaczy napięcia możemy uzyskiwać zwielokrotnioną wartość napięcia wejściowego. Należy zwrócić jednak uwagę, iż przy małym obciążeniu nie stosuje się powielaczy napięcia, ponieważ przy malejącym obciążeniu maleje krotność powielania i rośnie współczynnik tętnień do dużych wartości.
