- •Введение
- •1. Элементная база аналоговой электроники
- •Лабораторно-практическая работа №1 Исследование полупроводникового диода
- •Лабораторно-практическая работа №2 Исследование параметрического стабилизатора
- •Лабораторно-практическая работа №3 Исследование биполярного транзистора
- •Лабораторно-практическая работа №4 Исследование схем смещения биполярного транзистора
- •Лабораторно-практическая работа №5 Исследование полевого транзистора
- •Лабораторно-практическая работа №6 Исследование обедненного моп-транзистора
- •Лабораторно-практическая работа №7 Исследование обогащенного моп-транзистора
- •Лабораторно-практическая работа №8 Работа полевого транзистора в режиме источника тока
- •Лабораторно-практическая работа №9 Работа полевого транзистора в режиме электронно-управляемого резистора
- •2. Транзисторные усилители
- •Лабораторно-практическая работа №10 Исследование усилителя с общим эмиттером
- •Лабораторно-практическая работа №11 Исследование усилителя с общим коллектором
- •Лабораторно-практическая работа №12 Исследование усилителя на полевом транзисторе
- •Лабораторно-практическая работа №13 Исследование усилителя на моп-транзисторе
- •Лабораторно-практическая работа №14 Исследование усилителя постоянного тока (упт)
- •Лабораторно-практическая работа №15 Исследование дифференциального усилителя (ду)
- •Лабораторно-практическая работа №16 Исследование двухтактного усилителя мощности
- •3. Схемы на операционных усилителях
- •Лабораторно-практическая работа №17 Усилительные схемы
- •Лабораторно-практическая работа №18 Операционные схемы
- •Лабораторно-практическая работа №19 Генератор синусоидального напряжения
- •Лабораторно-практическая работа №20 Активные фильтры
- •Лабораторно-практическая работа №21 Умножитель напряжений
- •Лабораторно-практическая работа №22 Специальные усилительные схемы
- •4. Источники вторичного электропитания
- •Лабораторно-практическая работа №23 Исследование сглаживающих фильтров
- •Лабораторно-практическая работа №24 Транзисторные стабилизаторы напряжения
- •5. Импульсные устройства
- •Лабораторно-практическая работа №25 Исследование мультивибратора
- •Лабораторно-практическая работа №26 Исследование триггера Шмитта
- •Лабораторно-практическая работа №27 Исследование транзисторного регулятора мощности
- •Лабораторно-практическая работа №28 Исследование устройства с ши-управлением
- •6. Примеры электронных устройств
- •Лабораторно-практическая работа №29 Устройство измерения коэффициента нелинейных искажений (кни)
- •Лабораторно-практическая работа №30 Генератор синусоидального напряжения инфранизкой частоты (инч)
- •Лабораторно-практическая работа №31 Устройство защиты от токовых перегрузок
- •Лабораторно-практическая работа №32 Генератор периодического напряжения сложной формы
Лабораторно-практическая работа №28 Исследование устройства с ши-управлением
ЦЕЛИ РАБОТЫ
Изучить принцип широтно-импульсного (ШИ) управления.
Исследовать схему ШИ-управления электрической мощностью.
Сделать выводы.
КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
Принцип ШИ-управления в импульсной технике состоит в изменении длительности управляющего импульса при охранении его периода. Такой способ управления позволяет изменять мощность, поступающую в нагрузку без изменения частоты следования импульсов. По этой причине ШИ-регулирование является наиболее предпочтительным, поскольку неизменность рабочей частоты означает неизменность гармонического ряда частот импульсного сигнала, что упрощает процесс фильтрации импульсного напряжения.
Обобщенная схема ШИ-управления представлена на рис. 28.1. На компаратор поступают два сигнала: последовательность импульсов треугольной формы UТР и медленно изменяющееся управляющее напряжение UУПР. Пока напряжение UТР превышает UУПР, сигнал на выходе компаратора имеет высокий уровень, а когда напряжение UТР становится меньше UУПР – сигнал на выходе компаратора приобретает низкий уровень. Таким образом происходит управление длительностью выходных импульсов, определяющих мощность в силовой нагрузке. При этом на экране осциллографа можно наблюдать импульсы с медленно изменяющейся длительностью.
Рис. 28.1 Схема для исследования принципа ШИ-управления
На рис. 28.2 представлена схема управления мощностью. Генератор напряжения треугольной формы формируется из генератора напряжения прямоугольной формы V, к выходу которого подключена зарядно-разрядная цепь R1, R2, C с малым временем перезарядки. Затем, этот сигнал поступает на неинвертирующий вход компаратора DA2 через повторитель напряжения DA1. На выходе компаратора подключен силовой транзистор VT1, подающий мощность в нагрузку Rn. Амперметр pA измеряет постоянную составляющую тока I0, воздействующую на исполнительное устройство (двигатель, нагревательный элемент).
Рис. 28.2 Схема для исследования устройства ШИ-управления мощностью
ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ
Собрать схему для исследования принципа ШИ-управления (рис. 28.1) и проверить ее работу.
Собрать схему ШИ-управления мощностью нагрузки и произвести измерения управляющей характеристики этого устройства IН(UУПР); результаты измерений занести в табл. 28.1.
По данным табл. 28.1 построить управляющую характеристику устройства U0(tИ).
Сделать выводы.
Табл. 28.1 Результаты измерений управляющей характеристики |
|||||||||
UУПР, В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
IН, А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
Схемы исследованных устройств.
Управляющая характеристика IН(UУПР).
Выводы.
ВЫВОДЫ
ШИ-управление позволяет регулировать мощность в нагрузке для импульсных устойств при максимально возможном КПД.
Импульсные устройства с ШИ-управлением довольно сложны и для их реализации необходимо использовать широкий спектр устройств современной электроники. Поэтому использование таких решений оправдано в случае больших мощностей нагрузки и необходимости изменять ее плавно и в широких пределах.