SÍŤOVÝ ZDROJ. 2. Sestavte navržený zdroj a změřte U 0 a ϕ ZVm při zadaném I 0.

Transkript

1 SÍŤVÝ ZDRJ 202-4R 1. Navrhněte síťový zdroj s můstkovým usměrňovačem, je-li dáno: - ss výstupní napětí zdroje 0 12 V, při zatěžovacím proudu I 0 0,1 A - činitel zvlnění 5 %, usměrňovací diody KY 130/80 2. Sestavte navržený zdroj a změřte 0 a m při zadaném I Ke zdroji navrhněte vyhlazovací filtr RC, je-li požadováno: - ss výstupní napětí za filtrem 0 10 V a při stejném zatěžovacím proudu I 0 se zmenšilo zvlnění za filtrem na cca 1%. 4. Sestavte navržený vyhlazovací filtr a měřením ověřte 0m a m. 5. pozn.: V příloze uveďte použité nomogramy a vyznačte v nich odečet 16 MŘKVSKÝ TMÁŠ M

2 SCHÉMA A RAT TR V 2 SM C V o R Y SC síť 220V/50Hz C R C Y SC br.: Schéma zapojení síťového zdroje (bez a s filtrací) Pozn.: - RAT: regulační autotransformátor (BM 208) - TR: síťový transformátor - usměrňovač s filtrem realizujte pájením na desce plošných spojů PŽITÉ PŘÍSTRJE ZN. PŘÍSTRJ TYP EVID. Č. PZNÁMKA SC Analog. osciloskop Tesla BM RAT reg. autotransf. Tesla BM TR síť. transformátor DHM 163 / EM --- V 2 Dig. multimetr V M /389 δ V ± 0,8 % + 3 dgt V Dig. multimetr V M 3660 D DMM 294 δ V ± 0,3 % + 1 dgt A Dig. multimetr A VC 200 TE δ A ± 1 % + 2 dgt SM Lab. přípravek České výroby KY 130/80 usměrňovač 4 ks D R dporová dekáda České výroby TE 221 mω kω C 0, C filtr. kondenzátory Tesla --- elektrolyt R filtr. odpor 208 / MŘKVSKÝ TMÁŠ M4 list č. 1

3 PSTP MĚŘENÍ 1. Návrh zdroje: postupujeme pomocí odečtů z nomogramů a) výpočet zatěžovacího odporu R Z b) odhad R f / R Z (pro naše měření cca 2% - průměru drátů v TR) c) odečet z nomogramu č. 1 ωr Z C, výpočet C, volba C z řady d) odečet z nomogramu č. 2 / 2max, výpočet 2max e) kontrola usměrňovacích diod KY 130 / 80 (oba směry) a kondenzátorů f) výpočet efektivní hodnoty sekundárního napětí transformátoru: 2 2 max 2 [ V ] 2. sestavení zdroje: RAT nastavíme na vyp. 2, případně doladíme, aby bylo stejné jako v zadání, při zadaném odběru proudu I. a) osciloskopem změřeno (1/2 rozkmitu) a vyp. 0, 75 [ V ] b) potom jsme vypočetli činitele zvlnění : 3. návrh RC filtru: [%] 1 a) výpočet odporu filtru R : R I [ Ω] b) výpočet činitele filtrace (vyhlazení) V : V [] c) výpočet kondenzátoru filtru C (vzorec odvodíme z činitele filtrace): V n ω R C C V n ω R [ ] (n 2 dvoucestný usměrňovač, ω 2 π f, f 50 Hz) MŘKVSKÝ TMÁŠ M4 list č. 2

4 4. sestavení a změření filtru: a změření a kontrola ' a φ' (výpočet jako u φ, dosazujeme však ' ) [%] 5. zhodnocení vlastního měření a odhady chyb TABLKY TAB. 1 Zadané, vypočtené, změřené hodnoty veličin a parametrů. součástka veličina zadáno vypočteno změřeno f [Hz] max [V] [V] - 10,61 10,4 [V] 12-11,8 I [ma] ,5 φ zv [%] 5 6,356 - [V] filtr φ zv [%] filtr 1 1,061 0,75 R Z [Ω] R f / R Z [%] - 2 % (odhad) - ωr Z C [s -1 Ω] (z nm.1) C [μ] - 344, / 2max [-] - - 0,8 (z nm.2) [V] - - 0,9 1 [V] - 0,675 - [V] - - 0,1 1 [V] - 0,075 - R [Ω] ,5 φ v [-] - 5,556 - C [μ] - 397, MŘKVSKÝ TMÁŠ M4 list č. 3

5 Pozn k TAB1: pořadí hodnot: důležité hodnoty - výsledky, odečty z nm., ostatní TAB. 2 Kontrola diod a kondenzátorů. součástka hodnota součástky hodnota požadovaná vhodná Diody RM 100 V RM > 15 V Ano KY 130/80 I AV 300 ma I AV > 50 ma Ano Kond. C 0, C PRV 25 V PRV > 15 V Ano PŘÍKLAD VÝPČT a) Návrh zdroje Zatěžovací odpor R Z : R z Ω I 0,1 0 Kondenzátor C : C 13 2 π f R z 13 2 π µ Max. a efekt. hodnota napětí 2max a 2 : max 15 2 max 15 V 2 10, 61V 0,8 0,8 2 2 b) Sestavení zdroje 1. harmonické napětí 1 (ze změřeného ) : 1 0,75 0,75 0,9 0, 675 V Činitel zvlnění : 100 0( změřené) 0, ,8 5,72 % MŘKVSKÝ TMÁŠ M4 list č. 4

6 c) Návrh RC filtru dpor filtru R : R 0 ' Ω I 0,1 0 Činitel filtrace (vyhlazení) V : V 5 0,9 5,556 Kondenzátor filtru C (vzorec odvodíme z činitele filtrace) : d) Sestavení a změření filtru V 5,556 n ω R C C 442 n ω R 2 π V µ Činitel zvlnění : ' 100 0, ,75 % GRAY Nomogram č. 1 pro návrh zdroje... viz list č.6 Nomogram č. 2 pro určení výstupního napětí na kondenzátoru... viz list č.6 Náčrt obrazovky osciloskopu (A: 2, B: )... viz níže sciloskop (A: 2, B: ) [V] t [s] MŘKVSKÝ TMÁŠ M4 list č. 5

7 Nomogram č. 1 Nomogram č. 2 MŘKVSKÝ TMÁŠ M4 list č. 6

8 ZÁVĚR Chyby měření Chyby voltmetrů V 2, V a ampérmetru A jsou max. 1-2 %, což jsou vzhledem k odečítání hodnot z osciloskopu a z nomogramů zanedbatelné chyby. osciloskopu bych chybu odhadl tak na 5 %, stejně tak i odečty. Výpočet 1. harmonické nám vše také podstatně zkresluje. Celkovou chybu odhaduji i více než 10 %. Zhodnocení 1. Změřené napětí 0 se od zadaného příliš neliší. Rozdíl 0,2 V je v toleranci. Bez další stabilizace je tato hodnota celkem solidní, vezmeme-li v úvahu také kolísání napětí v síti. 2. Činitel zvlnění nám vyšel asi tříčtvrtinový oproti zadání, což lze považovat za velice dobrý výsledek. MŘKVSKÝ TMÁŠ M4 list č. 7