Л.Р. №1 Шерстюк

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

Кафедра промышленной электроники (ПрЭ)

Отчет по лабораторной работе №1

«Исследование повышающего преобразователя»

Выполнил

студент группы З-66

_______ Шерстюк П.В.

Проверил

К.Т.Н., доцент кафедры ПрЭ

________ Осипов А.В.

Томск 2020

Цель работы: исследование непосредственного преобразователя постоянного напряжения (далее - НПН) повышающего типа.

Программа работы

1. Для сборки в программе NI Multisim схемы НПН повышающего типа (Рисунок 1) произведём расчёт элементов силовой цепи.

Рисунок 1 – схема НПН повышающего типа

Исходные данные к лабораторной работе № 1:

- напряжение источника питания 40 В;

- напряжение на нагрузке 70 В;

- частота преобразования 50 кГц.

1.1 Рассчитаем относительную длительность открытого состояния ключа:

1.2 Рассчитаем минимальную индуктивность дросселя (R_Н принимаем 350 Ом):

Принимаем индуктивность дросселя L=500 мкГн.

1.3 Рассчитаем значение амплитуды тока дросселя _∆I_L:

1.4 Рассчитаем эффективное значение тока дросселя I_Lэфф:

1.5 Принимаем коэффициент пульсаций k'_п=0,05.

Рассчитываем ёмкость конденсатора C:

1.6 Рассчитываем максимальный ток транзистора I_VTmax, равный максимальному значению тока диода I_VDmax:

1.7 Рассчитываем средний ток диода I_VDср:

1.8 Максимальные напряжения транзистора и диода равны напряжению источника питания:

2. Собираем заданную схему в программе NI Multisim и проводим необходимые измерения.

Рисунок 2 - схема в NI Multisim

В результате исследования получены следующие данные:

- при запуске схемы пиковые значения напряжения на транзисторе и диоде составили 121,53 В и 120,52 В соответственно;

- в установившемся режиме работы схемы максимальные значения напряжения на транзисторе и диоде составили 72,08 В и 70,53 В соответственно;

- в установившемся режиме работы схемы напряжение на нагрузке U_Н=69,03 В, ток I_Н=197 мА.

Ниже приведены осциллограммы u_VT, u_VD, u_Н.

Рисунок 3 - Осциллограмма u_VT

Рисунок 4 - Осциллограмма u_VD

Рисунок 5 - Осциллограмма u_Н

Вывод:

В ходе выполнения лабораторной работы был исследован НПН повышающего типа.

При запуске схемы пиковые значения напряжения на транзисторе и диоде превысили расчётные в два раза, в установившемся режиме работы фактические значения имели отклонения от расчётных не более чем на 5%.