test 311ali tako

Download test 311ali tako

Post on 10-Jul-2016

15 views

Category:

Documents

7 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

ovaj file ide gore samo da ja mogu skinut nesto dada i

TRANSCRIPT

  • Pomorski fakultet u Rijeci

    Zavod za elektrotehniku, automatiku i informatiku

    Energetska elektronika laboratorijske vjebe 4

    1. Trantzistorski istosmjerni pretvara za snienje napona (Buck

    Converter)

    Slika 1. Tranzistorski istosmjerni pretvara za snienje napona

    Smisao ove vjebe je upoznavanje s nainom rada tranzistorskog istosmjernog pretvaraa za

    smanjenje napona. U prvom dijelu vjebe treba najprije pomou osciloskopa odrediti radnu

    frekvenciju i promatrati utjecaj optereenja na veliinu i valovitost napona na izlazu. U drugom dijelu vjebe uz postepeno poveavanje irine impulsa treba uoiti promjene na

    izlaznom naponu. Trei dio vjebe pokazuje kako se uz dovoljno veliki kondenzator moe

    dobiti kvalitetan istosmjerni napon i kako je za malu irinu impulsa kojoj odgovara mali izlazni napon potreban vei kondenzator za eljenu kvalitetu izlaznog napona. Valovitost

    napona rauna se kao: U% = (Umax Umin) / Usr Istosmjerni pretvara u propusnom spoju, odnosno oper za snienje napona sastoji se od izvora napona, poluvodike sklopke, diode, prigunice L, kondenzatora C i tereta R. Kod

    ovog pretvaraa izlazni napon na toilu je uvjek manji od ulaznog i moe se izraunati kao: Ut=Uizv gdje je Ut napon na troilu, faktor intermitencije i Uizv napon izvora. Kada je poluvodika sklopka ukljuena (elektroniki ventil vodi) izvor predaje energiju

    troilu. Istodobno se na induktivitetu L i na kondenzatoru C pohranjuje energija u obliku

    magnetskog, odnosno elektrinog polja. Frekvencija prekapanja poluvodike sklopke je f=1/(tv +tz)=1/T. Ovisno da li poluvodiki ventil vodi ili je u stanju zapiranja, struja kroz prigunicu raste i opada, odnosno njena

    vrijednost varira oko srednje vrijednosti stuje troila. Kondenzator C omoguuje priblino

    konstantnu struju i napon, odnosno slui kao filtar za glaenje izlazne struje i napona.

    Slika 2. Multisim model anzistorskog istosmjernog pretvaraa za snienje napona

    T1

    R1D1

    L1

    C1

    T1

    R1

    80

    U1

    40 V

    D1

    L11.0mH

    C1

    1.0FV2

    XCP1

    1 V/mA

    XSC1

    A B C D

    G

    T

    XCP2

    1 mV/mA

    Pulse

    Pulse

    XMM1

  • POSTUPAK 1. Uitati shemu: vjezba4a. 2. Aktivirati osciloskop i instrument. 3. Pokrenuti simulaciju 4. Kada se napon na teretu ustali zaustaviti simulaciju. 5. Odrediti radnu frekvenciju. 6. Oitati maksimalnu, minimalnu i srednju vrijednost izlaznog napona i izraunati

    valovitost. 7. Smanjiti otpor tereta na 40. 8. Pokrenuti simulaciju. 9. Kada se napon na teretu ustali, zaustaviti simulaciju. 10. Nacrtati oblik napona na izlazu. Oitati maksimalnu, minimalnu i srednju vrijednost

    izlaznog napona i izraunati valovitost. 11. Poveati irinu impulsa na 30%. 12. Pokrenuti simulaciju. 13. Kada se napon na teretu ustali, zaustaviti simulaciju. 14. Nacrtati oblik napona na izlazu. Oitati maksimalnu, minimalnu i srednju vrijednost

    izlaznog napona i izraunati valovitost. 15. Ponoviti toke 11-14 za irinu impulsa 60% i 80 % 16. Poveati kapacitet kondenzatora na 15F. 17. Pokrenuti simulaciju. 18. Kada se napon na teretu ustali, zaustaviti simulaciju. 19. Nacrtati oblik napona na izlazu. Oitati maksimalnu, minimalnu i srednju vrijednost

    izlaznog napona i izraunati valovitost. 20. Smanjiti irinu impulsa na 10%. 21. Pokrenuti simulaciju. 22. Kada se napon na teretu ustali, zaustaviti simulaciju. 23. Nacrtati oblik napona na izlazu. Oitati maksimalnu, minimalnu i srednju vrijednost

    izlaznog napona i izraunati valovitost. 24. Poveati kapacitet kondenzatora na 30F. 25. Pokrenuti simulaciju. 26. Kada se napon na teretu ustali, zaustaviti simulaciju. 27. Nacrtati oblik napona na izlazu. Oitati maksimalnu, minimalnu i srednju vrijednost

    izlaznog napona i izraunati valovitost. f=_____________ KHz

    =10 % R=80 C=1F USR=............V =10 % R=40 C=1F USR=............V

    UMAX=...........V UMIN=............V U% =..........% UMAX=...........V UMIN=............V U% =..........%

  • =30% R=40 C=1F USR=............V =60% R=40 C=1F USR=............V

    UMAX=...........V UMIN=............V U% =..........% UMAX=...........V UMIN=............V U% =..........%

    =80% R=40 C=1F USR=............V =80% R=40 C=15F USR=............V

    UMAX=...........V UMIN=............V U% =..........% UMAX=...........V UMIN=............V U% =..........%

    =10% R=40 C=15F USR=............V =10% R=40 C=30F USR=............V

    UMAX=...........V UMIN=............V U% =..........% UMAX=...........V UMIN=............V U% =..........%

  • 2. Tranzistorski istosmjerni pretvara u blokirnom spoju bez

    invertiranja napona (Chopper za poveanje napona Boost converter)

    Slika 3. Tranzistorski istosmjerni pretvara u blokirnom spoju bez invertiranja napona (Chopper za

    poveanje napona Boost Converter)

    Smisao ove vjebe je upoznavanje s nainom rada tranzistorskog istosmjernog pretvaraa za

    smanjenje napona. U prvom dijelu vjebe treba najprije pomou osciloskopa odrediti radnu

    frekvenciju. U drugom dijelu vjebe uz postepeno poveavanje irine impulsa treba uoiti

    promjene na izlaznom naponu. Trei dio vjebe pokazuje kako se uz dovoljno veliki

    kondenzator moe dobiti kvalitetan istosmjerni napon. Valovitost napona rauna se kao:

    U% = (UMAX - UMIN) / USR

    Prikljuivanjem sklopa na izvor U (prije okidanja elektronikog ventila) potee struja u

    krugu E-L-D-R-E koja napuni kondenzator na napon izvora UC=E i ujedno daje trajnu

    minimalnu struju tereta I=E/R (teret se ovim operom ne moe iskljuiti). Kada se impulsom

    na upravljaku elektrodu (gate) ukljui elektroniki ventil on spoji induktivitet L paralelno

    izvoru E pri emu zapone prijelazna pojava porasta struje (punjenja induktiviteta). Treba

    napomenuti da je nakon zavretka prijelazne pojave ovo kratki spoj izvora jer induktivitet ne

    predstavlja otpor istosmjernoj struji. Meutim, prije zavretka prijelazne pojave, a u trenutku

    kada je induktivitet preuzeo dovoljno energije za eljeni reim rada tereta, elektroniki ventil

    se gasi. Energija sadrana u magnetskom polju induktiviteta nastoji zadrati nepromijenjeni

    magnetski tok pa nastavlja tjerati istu struju koja se sada vie ne moe zatvoriti kroz

    elektroniki ventil, ve je prisiljena tei u krugu E-L-D-C-E i pri tome puniti kondenzator na

    napon vii od napona izvora E. Napon na koji se puni kondenzator ovisiti e o vremenu

    ukljuenosti ventila (faktoru intermitencije).

    Slika 4. Multisim model tranzistorskog istosmjerni pretvaraa u blokirnom spoju bez invertiranja

    napona (Chopper za poveanje napona Boost Converter)

    T1R1U1

    D1L1

    C1

    T1

    R1

    40

    U1

    40 V

    D1

    L110mH

    C1

    5F

    V2

    XSC1

    A B C D

    G

    T

    Pulse

    Pulse

    XMM1

    XCP1

    1 mV/mA

    XCP2

    1 mV/mAR2

    100

  • POSTUPAK

    1. Uitati shemu: vjezba4b i pokrenuti simulaciju

    2. Odrediti radnu frekvenciju i faktor intermitencije.

    3. Oitati maksimalnu, minimalnu i srednju vrijednost izlaznog napona i izraunati

    valovitost.

    4. Poveati irinu impulsa na 50%.

    5. Nacrtati oblik napona na izlazu. Oitati maksimalnu, minimalnu i srednju vrijednost

    izlaznog napona i izraunati valovitost.

    6. Poveati irinu impulsa na 70%.

    7. Nacrtati oblik napona na izlazu. Oitati maksimalnu, minimalnu i srednju vrijednost

    izlaznog napona i izraunati valovitost.

    8. Ponoviti toke 11-14 za irinu impulsa 80% i 90 %

    9. Smanjiti irinu impulsa na 70% i poveati kapacitet kondenzatora na 200F.

    f=____________________ kHz

    =30% C=5F USR=............V =50% C=5F USR=............V

    UMAX=...........V UMIN=............V U% =..........% UMAX=...........V UMIN=............V U% =..........%

    =70% C=5F USR=............V =80% C=5F USR=............V

    UMAX=...........V UMIN=............V U% =..........% UMAX=...........V UMIN=............V U% =..........%

  • =90% C=5F USR=............V =70% C=200F USR=............V

    UMAX=...........V UMIN=............V U% =..........% UMAX=...........V UMIN=............V U% =..........%

    3. Tranzistorski istosmjerni pretvara u blokirnom spoju s

    invertiranjem napona (Chopper za smanjenje i poveanje napona

    Buck-Boost converter)

    Slika 5. Tranzistorski istosmjerni pretvara u blokirnom spoju s invertiranjem napona (Chopper za

    smanjenje i poveanje napona Buck-Boost Converter)

    Smisao ove vjebe je upoznavanje s nainom rada tranzistorskog istosmjernog pretvaraa za

    invertiranje napona. U prvom dijelu vjebe treba najprije pomou osciloskopa odrediti radnu

    frekvenciju i promatrati utjecaj optereenja na veliinu i valovitost napona na izlazu. U

    drugom dijelu vjebe uz postepeno poveavanje irine impulsa treba uoiti promjene na

    izlaznom naponu. Trei dio vjebe pokazuje kako se uz dovoljno veliki kondenzator moe

    dobiti kvalitetan istosmjerni napon. Valovitost napona rauna se kao:

    U% = (UMAX - UMIN) / USR

    Smisao ove vjebe je upoznavanje sa sklopom istosmjernog pretvaraa u blokirnom spoju s

    invertiranjem napona (eng. Boost-Buck Converter). Kod ovog pretvaraa izlazni napon na

    toilu moe biti vei, manji ili jednak ulaznom naponu, a izlazni napon je suprotnog

    polariteta u odnosu na ulazni. Prijenosna funkcija se moe izraziti kao:

    Ut/Ui = -/(1-)

    gdje je Ut napon na troilu, faktor intermitencije i U_izv napon izvora.

    Impulsom na upr