ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ СХЕМЫ ПРЯМОХОДОВОГО ИМПУЛЬСНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ. ЛАБА_ Мар. Отчет по лабораторной работе изучение работы схемы прямоходового импульсного преобразователя
 Скачать 80.26 Kb.
|
|
ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Инженерная школа новых производственных технологий Направление 13.04.02«Электроэнергетика и электротехника» Отчет по лабораторной работе: «ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ СХЕМЫ ПРЯМОХОДОВОГО ИМПУЛЬСНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ» по дисциплине: «Генерирование и измерение высоковольтных и сильноточных сигналов» Исполнитель
Руководитель Доцент, к.т.н. _____________ Мартемьянов С. М. (подпись) Томск 2022 Цель работы: исследовать принцип работы и свойства схемы прямоходового импульсного преобразователя напряжения без обратной связи.  Рисунок 1 – Принципиальная схема исследуемой цепи В данной работе фиксировалась величина выходного напряжения в зависимости от величины сопротивления нагрузки (RH = 4,7-50 кОм) и коэффициента заполнения (D = 0,1-0,5). Питание схемы производилось от источника постоянного тока. Напряжение на выходе источника питания Uип = 10 В. Импульсы, подаваемые на базу транзистора, формировались с помощью генератора импульсов. Параметры импульсов: Ua = 6 В, f = 50 кГц, D = 0,5. Сигнал на базе транзистора, напряжение коллектор-эмиттер, напряжение на вторичной обмотке трансформатора и напряжение на нагрузке фиксировались с помощью осциллографа. Форма сигналов переносилась на лист бумаги. Была построена диаграмма напряжения на первичной обмотке трансформатора. Экспериментальные данные сведены в таблицы 1 и 2. Таблица 1. Зависимость напряжения нагрузки от сопротивления
Таблица 2. Зависимость напряжения нагрузки от коэффициента заполнения
Табличные данные были сведены в графики на рисунках 2 и 3.  Рисунок 2 – График зависимости напряжения нагрузки от сопротивления  Рисунок 3 – График зависимости напряжения нагрузки от коэффициента заполнения Осциллограммы: Напряжение база-эмиттер (Uбэ); напряжение коллектор-эмиттер (Uкэ); напряжение на вторичной обмотке (U2); напряжение на нагрузке (UН); напряжение на первичной обмотке (U1) Из осциллограммы U и U можно вычислить коэффициент трансформации при D = 0,5:  Вывод: из графиков видно, что при росте сопротивления происходит рост напряжения на нагрузке. Следовательно, наиболее эффективно схема может работать при большом сопротивлении нагрузки. При росте коэффициента заполнения происходит снижение напряжения на нагрузке. Связано это с большим насыщением магнитопровода трансформатора и меньшим временем работы цепи рекуперации. Контрольные вопросы 1. От каких параметров схемы зависит величина выходного напряжения? Величина сопротивления нагрузки; Коэффициент заполнения; Коэффициент трансформации трансформатора 2. Почему нежелательно, чтобы коэффициент заполнения управляющих импульсов превышал 0,5? Чтобы избежать насыщение магнитопровода, иначе трансформатор работать не сможет. 3. В чем преимущества импульсных преобразователей по сравнению с трансформаторами промышленной частоты? компактные габаритные размеры – это преимущество достигается за счет высокой частоты импульсов, подаваемых на ИТ (50..150 кГц). Это позволяет сделать ИТ гораздо компактнее, чем трансформаторы на 50 Гц той же мощности. независимость от рода входного напряжения. Импульсные преобразователи могут использовать как постоянное, так и переменное выходное напряжение; возможность стабилизации выходного напряжения за счет наличия цепи обратной связи и ШИМ-модуляции. Таким образом, импульсные преобразователи обеспечивают компенсацию изменения входного напряжения и подавление помех, распространяемых по цепям питания; возможность плавной регулировки выходного напряжения за счет ШИМ управления. 4. Для чего нужна цепь с диодом и резистором параллельно первичной обмотке трансформатора? Для рекуперации энергии из силового трансформатора в источник питания, т.е., для уменьшения магнитного потока до исходного состояния. 5. На каких элементах прямоходового преобразователя могут возникать потери мощности? Потери в обмотке трансформатора; Потери в магнитопроводе трансформатора; Рекомбинация в диодах и транзисторе; На высоких частотах возможно влияние паразитной индуктивности выводов конденсаторов и резисторов. |