Методические указания по выполнению работы.

5.1. Ознакомиться с работой преобразователя постоянного напряжения, изучив раздел 3.

5.2. Ознакомиться со стендом и подготовить установку к работе, собрав схему, приведенную на рис.5 (подключение вольтметра PV1 к источнику питания и нагрузки с измерительными приборами PA2, PV2 осуществляется с помощью проводников с однополюсными вилками).

5.3. При снятии нагрузочной характеристики преобразователя с замкнутой обратной связью необходимо предварительно:

- тумблер S1 установить в верхнее положение;

- ручку регулятора напряжения источника питания (ИП) установить в среднее положение;

Рис. 5. Схема подключения элементов блока нагрузок к исследуемому преобразователю.

- переключатель нагрузки « грубо» установить в положение «11»;

- подключить вход осциллографа к контрольной точке КТ5 (корпусной вывод осциллографа подключить к общей точке )

С помощью переключателя “ВКЛ”, расположенного в правом верхнем углу стенда подать питание на стенд.

Изменяя напряжение источника питания U_ИП от минимального значения, равного 10.0 В до максимального значения, равного 15.0 В снять зависимость U_ВЫХ от U_ИП. Результаты измерений занести в табл. 2. В

Таблица 2

Измеряемая величина	Измерительный прибор	Результаты измерения
U_ИП, В	РV1
U_ВЫХ, В	РV2

По результатам измерений определить ΔU_ВЫХ как разность выходного напряжения преобразователя при U_{ИП МАКС} =15,0 В и выходного напряжения при U_{ИП МИН} =10.0 В. За номинальное значение U_{ВЫХ НОМ} следует принимать значение U_ВЫХ, соответствующее U_{ИП НОМ}(U_{ВХ НОМ}) =12.0 В. Рассчитать значение коэффициента стабилизации преобразователя К_СТ.

К_СТ =

где ΔU_ВХ= U_{ИП МАКС} - U_{ИП МИН}.

С помощью осциллографа определить относительную длительность импульса напряжения γ_НОМ, подаваемого на затвор транзистора VT2 (контрольная точка КТ5) при номинальном значении U_{ИП НОМ}=12.0 В. Значение γ_НОМ как и значение К_СТ должны быть представлены в отчете.

5.4. Перевести тумблер S1 в нижнее положение. С помощью потенциометра РЕГ.ВЫХ установить относительную длительность импульса напряжения, подаваемого на затвор транзистора VT2 равной γ_НОМ (напряжение U_{ИП НОМ}=12.0 В).

Изменяя напряжение питания от 10.0 до 15.0 определить изменение напряжения ΔU¹ _ВЫХ на выходе преобразователя. Сравнить между собой значения ΔU¹ _ВЫХ и ΔU_ВЫХ и рассчитать отношение (ΔU¹ _ВЫХ)/(ΔU_ВЫХ), определяющее величину коэффициента усиления цепи обратной связи. Значение (ΔU¹ _ВЫХ)/(ΔU_ВЫХ) должно быть представлено в отчете.

5.5. Для снятия регулировочной характеристики преобразователя следует при тумблере S1 в нижнем положении установить напряжение питания равным 12.0 В. Меняя положение ручки потенциометра РЕГ.ВЫХ от крайнего левого до крайнего правого положения, т.е меняя напряжение, подаваемое на вход компаратора от практически нулевого до максимального значения определить с помощью вольтметра PV2 и осциллографа зависимость U_ВЫХ от относительной длительности импульса напряжения, подаваемого на затвор транзистора VT2. Результаты измерений занести в табл. 3.

Таблица 3.

Измеряемая величина	Измерительный прибор	Результаты измерения
U_ВЫХ, В	PV2
γ	осциллограф

По результатам измерений построить регулировочную характеристику

U_ВЫХ/ U_{ВЫХ МАКС}(γ) и рассчитать значение коэффициента трансформации трансформатора n₂₁.

Значение n₂₁ должно быть представлено в отчете.

5.6. Для снятия внешней характеристики преобразователя U_ВЫХ=f(I_H) тумблер S1 должен быть в верхнем положении. Напряжение U_ИП, подаваемое на вход преобразователя следует установить равным номинальному значению 12.0 В. Переключатель « грубо» установить в положение «11», что соответствует максимальному значению тока нагрузки I_{Н МАКС}. Вход осциллографа подключить к контрольной точке КТ7, что позволит отслеживать форму кривой тока стока транзистора VT2, примерный вид которой приведен на рис. 1-2е. Уменьшая ток нагрузки регулятором « грубо» с помощью осциллографа косвенно определить минимальное значение тока нагрузки I_{Н МИН}, соответствующее режиму безразрывного тока дросселя L1 (при переходе в режим разрывных токов дросселя ток стока транзистора VT2 начинает нарастать с нулевого значения). В диапазоне изменения тока нагрузки от I_{Н МИН}до I_{Н МАКС} произвести запись показаний выходного вольтметра PV2 по крайней мере для 4-х значений тока нагрузки. Результаты измерений занести в табл. 4.

Таблица 4

Измеряемая величина	Измерительный прибор	Результаты измерения
U_ВЫХ, В	PV2
I_Н, А	PA2

По результатам измерений рассчитать значение внутреннего сопротивления преобразователя r_i .

r_i =

где ΔU_ВЫХ – разность между максимальным и минимальным значениями показаний вольтметра PV2;

ΔI_Н – разность между максимальным и минимальным значениями тока нагрузки.

Вычисленное значение r_i должно быть представлено в отчете.

5.7. Для снятия внешней характеристики преобразователя при разомкнутой цепи обратной связи следует:

- тумблер S1 установить в нижнее положение;

- подать на вход преобразователя номинальное значение напряжения источника питания (12.0 В);

- с помощью потенциометра «РЕГ ВЫХ» установить при максимальном токе нагрузки (переключатель « грубо» должен быть в положении «11») выходное напряжение преобразователя равное выходному напряжению преобразователя при максимальном токе нагрузки для предыдущего пункта 5.6 (примерно 4.0 В).

Изменяя с помощью переключателя « грубо» ток нагрузки в тех же пределах, что и в п. 5.6 снять внешнюю характеристику преобразователя. Результаты измерений заносятся в таблицу, аналогичную табл. 4. По результатам измерений рассчитать внутреннее сопротивление преобразователя R₀ по той же формуле, которая приведена в п.5. и определить отношение R₀/ r_i. Результаты расчета должны быть приведены в отчете.

Контрольные вопросы

1.Какие устройства называют инвертором, а какие преобразователем?

2. Какое устройство называют конвертором?

3. В чем отличие между однотактным и двухтактным преобразователями ?

4. Каково соотношение между частотой изменения пилообразного напряжения, подаваемого на вход компаратора схемы управления и частотой пульсации выходного напряжения преобразователя?

5. Как зависит стабильность выходного напряжения преобразователя от амплитудного значения пилообразного напряжения, подаваемого на вход широтно-импульсного модулятора (компаратора) ?

6. В каких пределах может меняться напряжение, подаваемое на затвор транзистора DNMOS , при котором обеспечивается надежный перевод полевого транзистора в режим насыщения?

7. Каковы достоинства и недостатки рассматриваемого двухтактного преобразователя по сравнению с двухфазным однотактным преобразователем с прямым включением диода?

8. Почему рассматриваемый двухтактный преобразователь, как правило, не применяется при достаточно высоких значениях (несколько сот вольт) напряжения источника питания?

9. В чем смысл перевода работы преобразователя с частот в несколько десятков кГц на частоты в несколько сотен кГц?

10. В чем отличие относительной длительности включенного состояния транзистора преобразователя γ от D?

11. От чего зависит переход преобразователя из режима безразрывных токов выходного дросселя в режим разрывных токов?

12. От чего зависит значение внутреннего сопротивления r_i стабилизирующего преобразователя?

Список литературы.

а) Базовый учебник:

1. Электропитание устройств и систем телекоммуникаций: Учебное пособие для вузов. В.М Бушуев, В.А. Деминский и др. М; Горячая линия-Телеком, 2011/ЭБС МТУСИ

а) Основная литература:

2. Шпилевой А.А. Электропитание устройств и систем телекоммуникаций [Электронный ресурс]: учебное пособие/Шпилевой А.А. – Электрон. Текстовые данные. – Калининград: Балтийский федеральный университет ис. Им. Канта, 2010. – 131 с. – Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/23959.html - ЭБС «IPRbooks»

3. Электропитание устройств связи: Учебное пособие для вузов. Л.Ф. Захаров, М.Ф. Колканов М.: «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте» 2009 г.

б) Дополнительная литература:

4. Сажнев А.М. Источники бесперебойного электропитания переменного тока

[Электронный ресурс]: учебное пособие/ Сажнев А.М., Рогулина Л.Г. –

Электрон. текстовые данные. – Новосибирск: Сибирский государственный

университет телекоммуникаций и информатики, 2015.-312 с. – Режим

доступа: http://www.iprbookshop.ru/55478

5. Козляев Ю.Д.Сборник задач и упражнений по курсу «Электропитание устройств и систем телекоммуникаций» [Электронный ресурс]: учебно-методическое пособие/ Козляев Ю.Д. - Электрон. текстовые данные. – Новосибирск: Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики, 2015.-82 с. Режим доступа:http://www.iprbookshop.ru/45487. html

6. Сажнев А.М. Промышленные электропитающие устройства связи

[Электронный ресурс]: учебное пособие/ Сажнев А.М., Рогулина Л.Г.,

Абрамов С.С. – Электрон. текстовые данные. – Новосибирск: Сибирский

государственный университет телекоммуникаций и информатики, 2009.-

192 с. – Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/54796. html

Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 242; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 23

Мы поможем в написании ваших работ!