- •А.М. Сажнёв
- •Оглавление
- •Лабораторная работа № 1. Ознакомление с программой Electronics
- •Лабораторная работа № 2. Исследование способов включения трехфазных трансформаторов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
- •Введение
- •Лабораторная работа № 1
- •Двойным щелчком по значку генератора раскрывается передняя панель (рисунок 1.11).
- •Порядок выполнения работы
- •1.6 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 2
- •2.4 Описание моделей трехфазного трансформатора
- •2.5 Порядок выполнения работы
- •Результаты работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 3 Исследование неуправляемых выпрямителей
- •3.1 Цель работы
- •3.2 Литература
- •3.3 Пояснения к работе
- •3.4 Порядок выполнения работы
- •3.4.1 Исследование однофазного мостового неуправляемого выпрямителя
- •3.4.1.1 Результаты работы
- •3.4.1.2 Контрольные вопросы
- •3.4.2 Исследование трехфазного неуправляемого выпрямителя
- •3.4.2.1 Результаты работы
- •3.4.2.2 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №4 Исследование пассивных сглаживающих фильтров
- •Цель работы
- •Литература
- •4.3 Пояснения к работе
- •4.4 Порядок выполнения работы
- •3 Включите схему клавишей в правом верхнем углу экрана.
- •Исследование lr - фильтра в переходных режимах.
- •4.4.1.1 Результаты работы
- •4.4.1.2 Контрольные вопросы
- •4.4.2 Исследование rc сглаживающего фильтра
- •Исследование rc - фильтра в установившемся режиме
- •1 Установите ключ к1 в нижнее положение (клавишей 1);
- •2 В соответствии со своим вариантом (номером бригады) выпишите исходные данные из таблицы 4.4.
- •Исследование rc –фильтра в переходных режимах.
- •1 Изучение переходных процессов в фильтре при воздействии со стороны сети.
- •Измерение ачх и фчх.
- •4.4.2.1 Результаты работы
- •Исследование lс–фильтра в установившемся режиме. Установите ключ к1 в нижнее положение (клавишей 1);
- •1 В соответствии со своим вариантом (номером бригады) выпишите исходные данные из таблицы 4.6.
- •2 Переведите выключатель в правом верхнем углу экрана в положение 1. Запишите показания вольтметра u02 и амперметра i0.
- •Исследование lс –фильтра в переходных режимах.
- •1 Изучение переходных процессов в фильтре при воздействии со стороны сети.
- •4.4.3.1 Результаты работы
- •4.4.3.2 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 5 Исследование активных сглаживающих фильтров
- •5.1 Цель работы
- •Литература
- •5.3 Пояснения к работе
- •5.4 Модели активных фильтров
- •Порядок выполнения лабораторной работы в соответствии со своим вариантом (номером бригады) выпишите исходные данные из таблицы 5.1.
- •5.5.1 Исследование активного фильтра по схеме ок .
- •Результаты занесите в таблицу 5.2.
- •Ключ к2 в верхнем положении;
- •5.5.2 Исследование активного фильтра по схеме об
- •5.6. Результаты работы
- •Рассмотрим принцип действия данного стабилизатора. На рисунке 6.3
- •Порядок выполнения работы
- •. В соответствии со своим вариантом (номером бригады) выпишите исходные данные из таблицы 6.1.
- •Откройте окно (рисунок 6.7) Models стабилитрона vd и установите его тип из библиотеки 1n.Установите сопротивление нагрузки, открыв окно Value rh (рисунок 6.8).
- •6.5 Результаты работы
- •6.6 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 7
- •Описание модели компенсационного стабилизатора
- •Регулирующим элементом (ФайлSksn)
- •7.5 Порядок выполнения работы
- •1 В соответствии со своим вариантом (номером бригады) выпишите исходные данные из таблицы 7.1.
- •Выход через кнопки «ok».
- •7.6 Результаты работы
- •7.7 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 8
- •8.4 Порядок выполнения работы
- •8.4.1 Исследование регулятора напряжения понижающего типа
- •8.4.1.1 Результаты работы
- •8.4.1.2 Контрольные вопросы
- •8.4.2 Исследование регулятора напряжения повышающего типа
- •8.4.2.1 Результаты работы
- •8.4.2.2 Контрольные вопросы
- •8.4.3 Исследование регулятора напряжения инвертирующего типа
- •8.4.3.1 Результаты работы
- •8.4.3.2 Контрольные вопросы
- •Александр Михайлович Сажнёв
- •Электропитание устройств и систем связи Учебное пособие
- •630102, Новосибирск, ул. Кирова, 86
8.4 Порядок выполнения работы
Лабораторная работа №8 состоит из трех отдельных работ:
Исследование регулятора напряжения понижающего типа (Файл ИРНпониж);
Исследование регулятора повышающего типа (Файл ИРНповыш);
Исследование регулятора инвертирующего типа (Файл ИРНинверт).
8.4.1 Исследование регулятора напряжения понижающего типа
Схема понижающего регулятора напряжения (модель понижающего регулятора в формате EWB) представлена на рисунке 8.5. Она позволяет исследовать регулятор в установившемся режиме.
Схема содержит следующие элементы:
источник входного напряжения постоянного тока U1;
генератор прямоугольных сигналов 0,1 МГц ( Т = 10мкс), 10В (схема управления);
силовая часть: регулирующий транзистор VT1, обратный диод VD1, накопительная индуктивность L1 и конденсатор фильтра C1;
нагрузочный реостат RН;
резистор R5 отражает потери в дросселе L1;
резисторы R3 и R4, предназначены для измерения тока ключа VT1 и тока дросселя L1, соответственно;
переключатели S1, S2 обеспечивают просмотр напряжения и тока ключа VT1, тока дросселя L1 и напряжения на нагрузке;
двухлучевой осциллограф и ампер– вольтметры.
Рисунок 8.5 – Модель понижающего регулятора напряжения
(Файл ИРНпониж)
Нагрузочный реостат RН управляется клавишей R на 10% при каждом нажатии, для движения в противоположную сторону используется комбинация Shift+R.
Коммутация ключей S1 и S2 выполняется нажатием клавиш 1 и 2, соответственно (не мышкой!). При правом положении ключа S1 наблюдается форма напряжения на ключе VT1, в левом положении – форма тока через ключ. Для просмотра тока необходимо повысить чувствительность осциллографа по каналу A (кнопки mV/div в зависимости от величины тока вашего варианта). Аналогично, при правом положении ключа S2 наблюдается форма напряжения на нагрузке, а при левом положении – форма тока дросселя. Для просмотра тока необходимо повысить чувствительность осциллографа по каналу В (кнопки mV/div в зависимости от величины тока дросселя).
Вольтметр U0 служит для измерения постоянной составляющей выходного напряжения регулятора (вольтметр должен иметь опцию DC, рисунок 8.6).
Рисунок 8.6 – Окно вольтметра
Вольтметр U2 служит для измерения действующего значения переменной составляющей (опция –AC).
1 Выпишите в соответствии со своим вариантом задания (номером бригады) исходные данные из таблицы 8.1. Установите уровень входного напряжения U1 и сопротивление нагрузки RH.
Таблица 8.1 – Варианты задания
Номер бригады |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
U1, В |
12 |
18 |
24 |
36 |
48 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
RH, Ом |
50 |
52 |
54 |
56 |
58 |
48 |
50 |
54 |
56 |
60 |
2 Установите S1 иS2 в правое положение, реостатRH– 50%, коэффициент заполнения импульсов универсального генератора (Dutycycle)= 50%. АмперметрI1 должен иметь внутреннее сопротивление (R) 0,1 Ом.Сопротивление резистора R5 установите равным 0.05RH. Установите параметры накопительной индуктивности L1 (дросселя) для этого откройте окно параметров. Установите индуктивность 100 мкГн в опции Value. Перейдите в опцию Fault и введите сопротивление утечки 10 кОм, как показано на рисунке 8.7.
Рисунок 8.7 – Окно параметров дросселя
Двойным щелчком по значку «осциллограф» откройте его. Установите удобную развертку: 5 µS/div; Y/T; Auto; 10…50 V/div (в обоих каналах) и начальное смещение уровнясигнала Y position равное 0,00, входы каналов открытые (DC).
3 Переведите выключатель в правом верхнем углу экрана в положение «1». Дождитесь окончания переходных процессов по числовым показаниям приборов и выключите схему. Зарисуйте синхронные формы напряжения на диоде и на нагрузке, запишите показания всех приборов.
4 Переведите S1 иS2 в левое положение (установите достаточную чувствительность в обоих каналах осциллографа). Переведите клавишу в правом верхнем углу экрана в положение «1». Дождитесь окончания переходных процессов и выключите схему. Зарисуйте синхронные осциллограммы тока ключа и дросселя.
Для снятия регулировочных характеристик подготовьте две таблицы 8.2.
Таблица 8.2 – Снятие регулировочных характеристик
-
, %
20
30
50
60
70
80
90
U0, В
x
x
x
x
x
x
x
I0, A
x
x
x
x
x
x
x
U0/U1
р
а
с
ч
е
т
ы
р
а
с
ч
е
т
ы
Снимите регулировочные характеристики регулятора U0/U1=f() для двух значений RH (20% и 100%).
Рассчитайте отношение сопротивления потерь дросселя к сопротивлению нагрузки .
6 Постройте экспериментальные (U0/U1=f()) и теоретические (=f()) регулировочные характеристики для двух значений на одном графике, сравните их и объясните расхождение.
7 Установите коэффициент заполнения импульсов универсального генератора (Dutycycle)= 70%. Для снятия зависимостей характеристик регулятора от тока нагрузки подготовьте таблицу 8.3.
Таблица 8.3 – Снятие зависимостей характеристик регулятора от тока нагрузки
-
RН, %
100
80
60
40
20
10
I1, A
x
x
x
x
x
x
U0, В
x
x
x
x
x
x
I0, A
x
x
x
x
x
x
U2, B
x
x
x
x
x
x
KП2
р
а
с
ч
е
т
S
р
а
с
ч
е
т
, %
р
а
с
ч
е
т
р
а
с
ч
е
т
С помощью клавиши «R» изменяйте сопротивлениеRН от 100% до 10% (для движения в обратную сторону используйте комбинациюShift+R), заполните таблицу. Включайте схему только на время измерений!
Определите коэффициент сглаживания SфильтраL1C1 по первой гармонике, учитывая, что амплитуда первой гармоники на его входе связана с напряжениемU1 и коэффициентом заполнениявыражением
.
Коэффициент пульсаций на входе равен , на выходе –. Коэффициент сглаживания пульсаций и КПД определяются выражениями, соответственно:,.
После выполнения расчетов постройте зависимости U0,Sиот тока нагрузкиI0.
8 По проведенным измерениям п. 7 определите для каких значений тока дросселя выполняется условие непрерывности тока и совпадает ли это с теоретическим значением ( ).
Зарисуйте осциллограммы тока ключа и дросселя для крайних точек (10% и 100% RH).