Лабораторная работа №7

«Исследования импульсного преобразователя

с усилителем мощности »

1.Цель работы

Изучение принципа действия транзисторных преобразователей электрической энергии постоянного напряжения, исследование их характеристик и особенностей схемотехнических реализации.

2. Подготовка к работе

2.1. Изучить теоретический материал по литературе . [1...5]:

• краткие сведения; особенности структурного и функционального построения транзисторных преобразователей постоянного напряжения;

• процессы функционирования в транзисторных преобразователях постоянного тока с самовозбуждением; принцип действия импульсного преобразователя с усилителем мощности;

• особенности лабораторной установки;

• процессы функционирования исследуемого транзисторного преобразователя электрической энергии при различных режимах работы.

2.2. Ознакомиться с методическими указаниями к данной лабораторной работе.

2.3. Подготовить бланки отчета, где привести информацию , необходимую в дальнейшем для выполнения лабораторной работы.

2.4. Необходимо уяснить назначение каждого элемента преобразователя, цель каждого опыта, ожидаемые результаты.

2.5. Ответить на контрольные вопросы .

2.6. Подготовить осциллограф к работе в режиме непрерывной развертки с закрытым входом с синхронизацией от сети в диапазоне 10 - 50 кГц (цена деления 20 мкс).

3. Контрольные вопросы

3.1. Где и для какой цели используются транзисторные преобразователи электрической энергии (их место, назначение в аппаратуре связи) ?

3.2. Изобразите широко используемые принципиальные схемы преобразователей электрической энергии. Охарактеризуйте достоинства и недостатки каждой из приведенных схем.

3.3. Изобразите возможные цепи запуска классической схемы автогенератора Ройера. Поясните их принцип действия, достоинства и недостатки.

3.4. Объясните назначение каждого элемента принципиальной электрической схемы. Поясните физические процессы, происходящие в каждом из элементов (число рассматриваемых элементов может быть ограничено преподавателем).

3.5. Изобразите временные диаграммы токов и напряжений в цепях, элементах схемы, указанных преподавателем.

3.6. Какие показатели качества характеризуют транзисторный преобразователь электрической энергии в режиме стабилизации выходного напряжения ?

3.7. Как обеспечивается стабилизация выходных напряжений источников первого и второго каналов преобразователя ?

3.8. . Рассмотрите режим работы силовых коммутирующих транзисторов принципиальной схемы макета преобразователя в режиме стабилизации, пользуясь их выходными характеристиками.

3.9. Рассмотрите режим работы силовых коммутирующих транзисторов принципиальной схемы макета преобразователя в нестабилизированном режиме, пользуясь их выходными характеристиками.

3.10. Рассмотрите режимы работы силовых коммутирующих транзисторов принципиальной схемы макета преобразователя в режиме короткого замыкания в цепи нагрузки.

4. Содержание работы

4.1. Изучить назначение, особенности структурного, функционального, схемотехнического построения преобразователей электрической анергии, а также и процессы их функционирования.

4.2. Исследовать преобразователь электрической энергии в режиме стабилизации.

4.2.1. Исследовать преобразователь при изменениях токов нагрузки первого Iн₁ и второго Iн₂ каналов источников выходныхнапряжений преобразователя :

• внешние характеристики Uн₁=f(Iн₁), Uн₂=f(Iн₁) при Uп=26В, Rн₂=58.3 Ом=const и Uн₂=f(Iн₂), Uн₁=f(const) при Uп=26В, Rн₁=33,3 Ом=const

• зависимости изменения частоты преобразования от изменения токов Iн₁ при Uп=26В, Rн₂= const и Iн₂ при Uп=26В, Rн₁= const.

4.2.2. Исследовать преобразователь при изменении напряжения источника первичного электропитания:

• зависимости изменения выходных напряжений первого и второго каналов от изменений напряжения Uп первичного источника питания: Uн₁=f(Uп), Uн₂=f(Uп) при Rн₁=33,3 Ом=const и Rн₂=Uн₂/Iн₂=const;

• зависимости изменения частоты преобразования от изменения напряжения источника первичного электропитания: fп=f(Uп) при Rн₁=33,3 Ом=const и Rн₂= Uн₂/ Iн₂=const=58.3 100 Ом (задается преподавателем).

4.2.3. Исследовать процессы функционирования преобразователя.

4.2.4. Исследовать процессы функционирования преобразователя в режиме короткого замыкания в цепи нагрузки.

4.2.5. Обработка опытных данных.

Пользуясь данными опытов пп. 4.2.1 ... 4.2.4, рассчитать, построить графические зависимости и выполнить анализ :

• зависимости коэффициента полезного действия η от изменения выходной мощности Рн :

η=f(Рн) при Uп= const=26В, Rн₂=const=58,3 Ом;

η=f(Рн) при Uп= const=26В, Rн₁=const=33,3 Ом;

• зависимости коэффициента полезного действия η от выходного напряжения Uп источника первичного электропитания:

η=f(Uп) при Rн₁=const=33,3 Ом, Rн₂=const=58,3 Ом;

• внешних характеристик

Uн₁=f(Iн₂), Uн₂=f(Iн₂) при Uп= const, Rн₁=const,

Uн₁=f(Iн₁), Uн₂=f(Iн₁) при Uп= const, Rн₂=const;

• зависимости нестабильности выходных напряжений источников первого и второго каналов от нестабильности Nп напряжений источника первичного электропитания :

N₁=f(Nп) при Rн₁=33,3 Ом; Rн₂=58,3 Ом;

N₂=f(Nп) при Rн₁=33,3 Ом; Rн₂=58,3 Ом;

• зависимости изменения частоты преобразования от изменения токов нагрузки источников первого fп= f(Iн₁) и второго fп=f(Iн₂) каналов и напряжения источника первичного электропитания fп= f(Uп).

4.3. Исследовать преобразователь электрической энергии в неста-билизированном режиме в соответствии с требованиями пп. 4.2.1.-. 4.2.5.

4.4. Выводы по результатам выполненной работы.