Результаты работы

Подготовьте отчет по лабораторной работе.

– 102 –

Контрольные вопросы

1. Приведите функциональную схему повышающего регулятора напряжения. Объясните назначение основных узлов регулятора напряжения и в чем состоит сущность термина повышающий?

2. На какой элементной базе выполняются основные узлы повышающего регулятора напряжения?

3. В чем достоинства импульсных регуляторов по сравнению с аналоговыми?

4. Чем ограничивается частота работы импульсного регулятора?

5. Назовите недостатки импульсного регулятора.

6. Как на основе импульсного регулятора построить стабилизатор напряжения и стабилизатора тока?

Лабораторная работа № 8.3 Исследование регулятора напряжения инвертирующего типа (Файл ирНинверт)

Схема инвертирующего импульсного регулятора напряжения (модель регулятора в формате EWB), представлена на рисунке 8.11. Она позволяет исследовать установившийся режим работы регулятора.

Рисунок 8.11 – Модель инвертирующего регулятора напряжения

Схема содержит следующие элементы:

• источник входного напряжения постоянного тока U1;

• генератор прямоугольных сигналов 0,1 МГц, 10В (схема управления);

• силовая цепь: регулирующий транзистор VT1, обратный диод VD1,

–103 –

• накопительная индуктивность - дроссель L1 и конденсатор фильтра C1;

• нагрузочный реостат RН;

• резисторы R3 и R4 предназначены для измерения тока ключа VT1 и тока диода VD1, соответственно;

• резистор R5 характеризует потери в дросселе L1 - r_L;

• переключатели S1, S2 обеспечивают соответственно просмотр напряжения на дросселе и тока ключа VT1, тока диода VD1 и напряжения на нагрузке;

• двухлучевой осциллограф и ампер - вольтметры.

Нагрузочный реостат RН управляется клавишей R (в латинском регистре) на 10% при каждом нажатии, для движения в противоположную сторону используется комбинация Shift+R.

Коммутация переключателей S1 и S2 выполняется нажатием клавиш 1 и 2. При левом положении S1 наблюдается форма тока через ключ VT1, при правом положении – форма напряжения на дросселе. При просмотре тока или напряжения необходимо изменять чувствительность осциллографа по каналу A (кнопки mV/div в зависимости от величины сигнала). Аналогично, при левом положении S2 наблюдается форма тока диода VD1, а при правом – форма напряжения на нагрузке. При просмотре тока или напряжения необходимо изменять чувствительность осциллографа по каналу В (кнопки mV/div в зависимости от величины сигнала).

Вольтметр U0 служит для измерения постоянной составляющей выходного напряжения регулятора (вольтметр должен иметь опцию DC, рисунок 8.12), а вольтметр U2- - действующего значения переменной составляющей (опция – AC).

Рисунок 8.12 – Окно вольтметра

1 Выпишите в соответствии со своим вариантом задания (номером бригады) исходные данные из таблицы 8.8. Установите уровень выходного напряжения U1 и сопротивление нагрузки RH.

– 104 –

Таблица 8.8 – Варианты задания

Номер бригады	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
U1, В	14	16	26	32	44	22	27	30	36	42
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)= 60%. Внутреннее сопротивление амперметраI1 установите равным 0.1 Ом. Резистор 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 8.13.

Рисунок 8.13 - Окно параметров дросселя

Двойным щелчком по иконке “осциллограф” откройте его. Установите удобную развертку: 5 µS/div; Y/T; Auto; 10…50 V/div (в обоих каналах) и начальное смещение уровня сигнала 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 дросселе и нагрузке и запишите показания всех приборов.

4 Переведите S1 иS2 в левое положение. Установите достаточную чувствительность в обоих каналах осциллографа. Переведите выключатель в

– 105 –

правом верхнем углу экрана в положение “1”. Дождитесь окончания переходных процессов и выключите схему. Зарисуйте токи ключа VT1 и диодаVD1.

5 Для снятия регулировочных характеристик подготовьте две таблицы 8.9.

Таблица 8.9 – Регулировочная характеристика

, %	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

коэффициентов потерь и (коэффициент потерь), при этом значения сопротивления нагрузкиRHсоставляют 50% и 100% .

6 Постройте экспериментальные ( f() = U0/U1для и ) и теоретическую регулировочные характеристики 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 8.10.

Таблица 8.10 - Зависимость 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
 , %	р	а	с	ч	е	т
	р	а	с	ч	е	т

С помощью клавиши Rизменяйте сопротивлениеRН от 100% до 10% (для движения в обратную сторону используйте комбинациюShift+R), заполните таблицу. Включайте схему только на время измерений.

– 106 –

Коэффициент пульсаций на выходе равен - . Коэффициент потерь и кпд определяются выражениями, соответственно:;.

После выполнения расчетов постройте зависимости U₀,K_П2иот тока нагрузкиI₀.

8  Установите значение емкости C1 = 0,25 мкФ и повторите п. 7. Сравните графические зависимостиU₀,K_П2ипри двух значениях ёмкости фильтра и объясните их.