<<
>>

4.1. Импульсный понижающий преобразователь

Цель работы: изучение импульсного понижающего преобразователя постоянного напряжения в постоянное напряжение.

Краткие сведения:импульсного понижающего преобразователя постоянного напряженияпредставлена на рис.

4.2. На вход регулирующего транзистора (ключ S1) подается импульсный сигнал от схемы управления. Изменение скважности управляющих импульсов(отношения периода следования импульсов к длительности импульса) приводит к изменению значения выходного напряжения. ДроссельL и конденсатор С преобразуют однополярные импульсы переменной скважности, поступающие с коллектора регулирующего транзистора, в напряжение постоянного тока. ДиодVDобеспечивает протекание тока в дросселе, когда регулирующий транзисторнаходится в закрытом состоянии.

Рис. 4.1. Временные диаграммы работы понижающего стабилизатора.

Работа стабилизатора поясняется временными диаграммами(рис.4.1). В промежутки времени, когда регулирующий транзистор открыт(t0-t1,t2-t3,t4-t5), на вход фильтра LC-типа прикладывается напряжение питания. ДиодVD при этом закрыт. Ток вдросселе в эти промежутки времениILвозрастает по линейному закону, достигая своего максимального значения к моменту выключения транзистора. В промежутки времени, когда регулирующий транзистор закрыт(t1-t2,t3-t4,t5-t6), энергия, накопленная в элементах фильтра, передается в нагрузку. Ток дросселяIL протекает через открытый диодVD.

Уровень пульсаций выходного напряжения во многом определяется

индуктивностью дросселя и емкостью конденсатора фильтра. При уменьшении индуктивности дросселя фильтра в нем увеличиваются пульсациитока. При весьма малой индуктивностиL в схеме стабилизатора может наступить режим прерывистого тока в дросселе фильтра, при котором ухудшается нагрузочная характеристика стабилизатора.

Выполнение работы:

1. Собрать схему импульсного понижающего преобразователя постоянного напряжения в постоянное напряжение (рис. 4.2).Компонент S1 (Ключ) находится – База данных:Основная; Раздел:Power; Семейство:SWITCHES; Компонент:TRANSISTOR_DIODE.

Рис. 4.2. Рабочая схема для изучения импульсного понижающего преобразователя постоянного напряжения в постоянное напряжение.

2. По формуле и в соответствии с вариантом задания (табл. 4.11) рассчитать значения выходного напряжения Uвых для различных значений коэффициента заполнения KЗ. Результаты занести в табл. 4.1.

Таблица 4.1

Варианты заданий. Значения напряжения источника V1

№ вар. U1, В № вар. U1, В № вар. U1, В
1 55 8 14 15 30
2 65 9 15 16 35
3 75 10 18 17 40
4 80 11 20 18 45
5 85 12 22 19 50
6 90 13 24 20 60
7 95 14 25 21 70

3. Установить значение источника V1 в соответствии с вариантом задания, табл. 4.1.

4. Установить параметры источника V2:

Начальное значение – 0 V (0 В);

Амплитуда импульса (U1)– 5V (5 В);

Длительность – в соответствии с коэффициентом заполнения, табл. 4.2;

Период – 0.1ms;

Остальные параметры по умолчанию.

Таблица 4.2

Результаты расчетов и измерений. Зависимость выходного напряжения от коэффициента заполнения

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9
Uвых(расчёт)
Uвых
Pвх, мВт
Pвых, мВт
η, %

5. Произвести измерения уровня постоянного напряжения на выходе схемы для различных значений коэффициента заполнения KЗ. Результаты занести в табл. 4.2.

6. Измерить мощность, отдаваемую источником V1 (Pвх), используя ваттметр XWM1. Измерить мощность, потребляемую активной нагрузкой RH(Pвых), используя ваттметр XWM2.

7. Для различных значений коэффициента заполнения KЗ (табл. 4.2), рассчитать КПД импульсного повышающего преобразователя постоянного напряжения по формуле

.

Результаты занести в табл. 4.2.

8. Построить зависимости уровня выходного напряжения Uвыхи КПД ηот коэффициента заполнения KЗ.

<< | >>
Источник: Белоус И.А.. ЭЛЕКТРОПИТАНИЕ УСТРОЙСТВ И СИСТЕМ СВЯЗИ. Практикум. 2016

Еще по теме 4.1. Импульсный понижающий преобразователь:

  1. Компьютерный практикум: Импульсный понижающий преобразователь
  2. 4.5. Импульсный понижающий стабилизатор переменного напряжения в постоянное
  3. Компьютерный практикум: Импульсный повышающий преобразователь
  4. 4.2. Импульсный повышающий преобразователь
  5. 4.4. Импульсный инвертирующий преобразователь напряжения
  6. 5.3. Импульсные преобразователи с задающими генераторами
  7. 4. преобразователи и стабилизаторы напряжения с импульсным регулированием
  8. Глава 5. Стабилизаторы и преобразователи напряжения с импульсным регулированием
  9. Двухтактный автогенераторный преобразователь Енсена
  10. 5.4. Автогенераторные преобразователи
  11. Однотактный обратноходовой преобразователь
  12. Однотактный прямоходовый преобразователь
  13. Однотактный автогенераторный преобразователь
  14. 4.3. Импульсный стабилизатор напряжения
  15. 5.2. Стабилизаторы напряжения с широтно-импульсной модуляцией
  16. Двухтактный полумостовой преобразователь