Другие лабораторные по этому курсу Вы можете найти по ссылке >>>>>
Вариант 01
| Номер бригады | 1 |
| U1, В | 14 |
| RH, Ом | 50 |
Схема инвертирующего импульсного регулятора напряжения (модель регулятора в формате EWB), представлена на рисунке 8.11. Она позволяет исследовать установившийся режим работы регулятора.
Рисунок 8.11 – Модель инвертирующего регулятора напряжения
(Файл ИРНинверт)
Схема содержит следующие элементы:
- источник входного напряжения постоянного тока U1;
- генератор прямоугольных сигналов 0,1 МГц, 10В (схема управления);
- силовая цепь: регулирующий транзистор VT1, обратный диод VD1:
- накопительная индуктивность – дроссель L1 и конденсатор фильтра C1;
- нагрузочный реостат RН;
- резисторы R3 и R4 предназначены для измерения тока ключа VT1 и тока диода VD1, соответственно;
- резистор R5 характеризует потери в дросселе L1 – rL;
- переключатели S1, S2 обеспечивают соответственно просмотр напряжения на дросселе и тока ключа VT1, тока диода VD1 и напряжения на нагрузке;
- двухлучевой осциллограф и ампер – вольтметры.
Нагрузочный реостат RН управляется клавишей «R» (в латинском регистре) на 10% при каждом нажатии, для движения в противоположную сторону используется комбинация Shift+R.
Коммутация переключателей S1 и S2 выполняется нажатием клавиш «1 и 2». При левом положении S1 наблюдается форма тока через ключ VT1, при правом положении – форма напряжения на дросселе. При просмотре тока или напряжения необходимо изменять чувствительность осциллографа по каналу A (кнопки mV/div в зависимости от величины сигнала). Аналогично, при левом положении S2 наблюдается форма тока диода VD1, а при правом – форма напряжения на нагрузке. При просмотре тока или напряжения необходимо изменять чувствительность осциллографа по каналу В (кнопки mV/div в зависимости от величины сигнала).
Вольтметр U0 служит для измерения постоянной составляющей выходного напряжения регулятора (вольтметр должен иметь опцию DC, рисунок 8.12), а вольтметр U2- — действующего значения переменной составляющей (опция – AC).
Рисунок 8.12 – Окно вольтметра
1 Выпишите в соответствии со своим вариантом задания (номером бригады) исходные данные из таблицы 8.8. Установите уровень входного напряжения U1 и сопротивление нагрузки RH.
Таблица 8.8 – Варианты задания
| Номер бригады | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| U1, В | 14 | 16 | 26 | 32 | 44 | 22 | 27 | 30 | 36 | 42 |
| RH, Ом | 50 | 52 | 54 | 56 | 58 | 48 | 50 | 54 | 56 | 60 |
2 Установите S1 и S2 — в правое положение, реостат RH – 50%, коэффициент заполнения импульсов универсального генератора (Duty cycle) g = 60%. Внутреннее сопротивление амперметра I1 установите равным 0.1 Ом. Резистор R5 установите равным 0,05RH.
Установите параметры накопительной индуктивности L1 (дросселя) для этого откройте окно параметров. Установите индуктивность 100 мкГн в опции Value. Перейдите в опцию Fault и введите сопротивление утечки 10 кОм, как показано на рисунке 8.13.
Рисунок 8.13 — Окно параметров дросселя
Двойным щелчком по значку «осциллограф» откройте его. Установите удобную развертку: 5 µS/div; Y/T; Auto; 10…50 V/div (в обоих каналах) и начальное смещение уровня сигнала Y position равное 0,00; входы каналов открытые (DC).
3 Переведите выключатель в правом верхнем углу экрана в положение «1». Дождитесь окончания переходных процессов по числовым показаниям приборов и выключите схему. Зарисуйте синхронные формы напряжения на дросселе и нагрузке и запишите показания всех приборов.
4 Переведите S1 и S2 в левое положение. Установите достаточную чувствительность в обоих каналах осциллографа. Переведите выключатель в
правом верхнем углу экрана в положение «1». Дождитесь окончания переходных процессов и выключите схему. Зарисуйте токи ключа VT1 и диода VD1.
5 Для снятия регулировочных характеристик подготовьте две таблицы 8.9.
Таблица 8.9 – Регулировочная характеристика
| g, % | 20 | 30 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 |
| U0, В | x | x | x | x | x | x | x |
| I0, A | x | x | x | x | x | x | x |
| U0/U1 | р | а | с | ч | е | т | ы |
| р | а | с | ч | е | т | ы |
Снимите регулировочные характеристики регулятора U0/U1=f(g) для двух значений коэффициента потерь и (коэффициент потерь ), при этом значения сопротивления нагрузки RH составляют 50% и 100% .
6 Постройте экспериментальные ( f(g) = U0/U1 для и ) и теоретическую регулировочные характеристики на одном графике, сравните их и объясните расхождение.
7 Установите коэффициент заполнения импульсов универсального генератора (Duty cycle) g = 70%. Для снятия зависимостей характеристик регулятора от тока нагрузки подготовьте таблицу 8.10.
Таблица 8.10 — Зависимость характеристик регулятора от тока нагрузки
| RН, % | 100 | 80 | 60 | 40 | 20 | 10 |
| I1, A | x | x | x | x | x | x |
| U0, В | x | x | x | x | x | x |
| I0, A | x | x | x | x | x | x |
| U2, B | x | x | x | x | x | x |
| KП2 | р | а | с | ч | е | т |
| h , % | р | а | с | ч | е | т |
| s | р | а | с | ч | е | т |
С помощью клавиши «R» изменяйте сопротивление RН от 100% до 10% (для движения в обратную сторону используйте комбинацию Shift + R), заполните таблицу. Включайте схему только на время измерений.
Коэффициент пульсаций на выходе равен — . Коэффициент потерь и КПД определяются выражениями, соответственно:
; .
После выполнения расчетов постройте зависимости U0, KП2 и h от тока нагрузки I0.
8 Установите значение емкости C1 = 0,25 мкФ и повторите п. 7. Сравните графические зависимости U0, KП2 и h при двух значениях ёмкости фильтра и объясните их.
8.4.3.1 Результаты работы
Подготовьте отчет по лабораторной работе.
8.4.3.2 Контрольные вопросы
- Приведите функциональную схему инвертирующего регулятора напряжения. Объясните назначение основных узлов регулятора напряжения и в чем состоит сущность термина инвертирующий?
- На каких элементах выполняются инвертирующие регуляторы напряжения?
- В чем достоинства импульсных регуляторов по сравнению с аналоговыми?
- Чем ограничивается частота работы импульсного регулятора?
- Назовите недостатки импульсных регуляторов.
- Как на основе импульсного регулятора построить стабилизатор напряжения и стабилизатор тока?
Отзывы
Отзывов пока нет.