Laboratorní cvičení č.10

Transkript

1 Laboratorní cvičení č.10 Název: Měření na usměrňovačích. Zadání: 1) Navrhněte jednocestný usměrňovač, jsou-li na výstupu požadovány následující parametry. U ss = V I výst =..A p=5% 2)Navrhněte můstkový usměrňovač, jsou-li na výstupu požadovány následující parametry. U ss = V I výst =..A p=5% Zobrazte pomocí osciloskopu průběhy napětí na odporové zátěži připojené k jednocestnému a dvoucestnému usměrňovači. Všechny průběhy vyneste ve správných velikostech a jednotkách do grafu, porovnejte s teoretickými předpoklady. Popis měřeného předmětu: Zde bude uvedeno: Základní parametry usměrňovací diody včetně zapojení pouzdra, kterou jste použili v měření. Základní parametry můstkového usměrňovače včetně zapojení pouzdra, kterého jste použili v měření.popis funkce jednocestného a dvoucestného usměrňovače. Teoretický rozbor: a) Jednocestný usměrňovač Ivýst Uef ~ Zn Uss U ss1 =12V I výst1 = 500mA p 1 =5% C= (600 * I výst )/(p*u ss ) U ss - stejnosměrné napětí (V) I výst proud výstupní (ma) p činitel zvlnění (%) C kapacita filtračního kondenzátoru (μf) U max - vrcholová hodnota sinusového napětí střídavého zdroje U ef efektivní hodnota sinusového napětí střídavého zdroje

2 C 1 = (600 * I výst1 )/(p 1 *U ss1 )= (600*500)/(5*12)=5000 μf => 4,7mF U kondenzátoru je tak nutné určit napětí kondenzátoru, které je dáno vztahem U max =U ef * 2 U ef =12V U max =U ef * 2=12*1,41=16,9V => 25V Zvolil jsem tety kondenzátor 4.7mF/25V Je nutné také určit parametry usměrňující diody: U RRM >2*U max U RRM =2*16,9=33,8V => 50V Diodu volíme na mezní proud (čím větší je kapacita filtračního kondenzátoru tím s větší rezervou dimenzujeme proud diodou) I FAV > I výst 500mA => 1A b) Můstkový usměrňovač Ivýst Uef ~ Zn Uss U ss2 =12V I výst2 = 500mA p 2 =5% C= (300 * I výst )/(p*u ss ) U ss - stejnosměrné napětí (V) I výst proud výstupní (ma) p činitel zvlnění (%) C kapacita filtračního kondenzátoru (μf) U max - vrcholová hodnota sinusového napětí střídavého zdroje U ef efektivní hodnota sinusového napětí střídavého zdroje C 2 = (300 * I výst2 )/(p 2 *U ss2 )= (300*500)/(5*12)=2500 μf => 2,2mF U kondenzátoru je tak nutné určit napětí kondenzátoru, které je dáno vztahem U max =U ef * 2 U ef =12V U max =U ef * 2=12*1,41=16,9V => 25V Zvolil jsem tety kondenzátor 2.2mF/25V

3 Je nutné také určit parametry usměrňující diody: U RRM >2*U max U RRM =2*16,9=33,8V => 50V Diodu volíme na mezní proud (čím větší je kapacita filtračního kondenzátoru tím s větší rezervou dimenzujeme proud diodou) I FAV > I výst Schéma zapojení 500mA => 1A a) Jednocestný usměrňovač XS G T A B XMM1 ZN 12 V 50 Hz 0Deg 1N4007GP 4700uF-POL MP A DC 1e _LIN Key = Space 50% b) Můstkový zesilovač XS G T A B XMM1 V1 12 V 60 Hz 0Deg 3N uF-POL MP A DC 1e _LIN Key = Space 50% Seznam použitých přístrojů: Zde bude uvedeno označení přístroje ve schématu,název, typ,parametry (třída přesnosti, vnitřní odpor a atd), inventární číslo Popis postupu měření: V programu Multisim sestavíme schéma zapojení s hodnotami a typy součástek, které odpovídají teoretickým výpočtům. Nejdříve nastavíme velikost střídavého napětí na zdroji V1 (hodnota střídavého napětí odpovídá hodnotě požadovaného stejnosměrného napětí). Hodnotu odporu na výstupu usměrňovače nastavíme tak, aby proud rezistorem odpovídal zadání.

4 Hodnotu proudu si ověříme na ampérmetru MP1. Po nastavení požadovaného odběru stejnosměrného proudu změříme hodnotu stejnosměrného napětí U ss měřícím přístrojem XMM1. Tímto přístrojem lze také změřit efektivní hodnotu zvlněného napětí U zv.pomocí osciloskopu XS zobrazíme průběh stejnosměrného napětí a zároveň určíme vrcholovou hodnotu stejnosměrného napětí U max. Tabulky: Seznam naměřených hodnot: Jednocestný usměrňovač U max1 =.V U zv1 =..V I výst1 =..A U ss1 =..V Můstkový usměrňovač U max2 =.V U zv2 =..V I výst2 =..A U ss2 =..V U max vrcholová hodnota stejnosměrného napětí U zv efektivní hodnota střídavé složky stejnosměrného napětí I výst stejnosměrný proud U ss stejnosměrné napětí Grafy: Požadavky čitelnost, přehlednost, název grafu, popis os včetně jednotek, legendu Jednocestný usměrňovač Průběh stejnosměrného napětí

5 Můstkový usměrňovač Průběh stejnosměrného napětí Vyhodnocení: Zde bude uvedeno: Výpočet zvlnění stejnosměrného zdroje: p m =U zv /U ss *100 (%) p m zvlnění stejnosměrného zdroje Jednocestný usměrňovač p m1 =U zv1 /U ss1 *100 p m1 = % Můstkový usměrňovač p m2 =U zv2 /U ss2 *100 p m2 = % - zhodnocení výsledků měření - porovnání výsledků měření s teoretickým rozborem - popsat chyby, kterých jste se dopustili během měření a případně navrhnou způsob jejich odstranění - popsat co vám měření této úlohy přineslo - z jakých informačních zdrojů jste čerpali - co vám činilo největší potíže