4.2. Импульсный повышающий преобразователь

Цель работы: изучение импульсного повышающего преобразователя постоянного напряжения в постоянное напряжение.

Краткие сведения:В рассматриваемом преобразователе регулирующий транзистор (ключ S1) отделен от нагрузки диодом.

При открывании транзистора через дроссель протекает коллекторный ток, который увеличивается по линейному закону, достигая своего максимального значения к моменту закрытия транзистора. Дроссель при этом запасает электромагнитную энергию, диодVD закрыт(на его катоде положительный потенциал).После закрытия регулирующего транзистора электромагнитная энергия, накопленная в дросселе на предыдущем интервале времени, через открывшийся диод передается в нагрузку и частично сообщается конденсатору. По сравнению с ранее рассмотренной схемой(рис. 4.2) в повышающем преобразователе выходное напряжение может превышать входное.

Выполнение работы:

1. Собрать схему импульсного повышающего преобразователя постоянного напряжения в постоянное напряжение (рис. 4.3). Компонент S1 (Ключ) находится – База данных:Основная; Раздел:Power; Семейство:SWITCHES; Компонент:TRANSISTOR_DIODE.

Напряжение источника постоянного напряжения V1 определяется вариантом задания, табл. 4.3.

Рис. 4.3. Рабочая схема для изучения импульсного повышающего преобразователя постоянного напряжения в постоянное напряжение.

2. По формуле и в соответствии с вариантом задания (табл. 4.3) рассчитать значения выходного напряжения Uвых для различных значений коэффициента заполнения KЗ. Результаты занести в табл. 4.4.

Таблица 4.3

Варианты заданий. Значения напряжения источника V1.

№ вар.	U1, В	№ вар.	U1, В	№ вар.	U1, В
1	1,2	8	3	15	5
2	1,3	9	3,6	16	5,2
3	1,4	10	3,7	17	5,6
4	1,5	11	3,9	18	6
5	2,4	12	4,2	19	6,5
6	2,6	13	4,5	20	7
7	2,8	14	4,8	21	7,5

Установить значение источника V1 в соответствии с вариантом задания, табл. 4.3.

4. Установить параметры источника V2:

Начальное значение – 0 V (0 В);

Амплитуда импульса (U1)– 5 V (5 В);

Длительность – в соответствии с коэффициентом заполнения, табл. 4.4;

Период – 0.1ms;

Остальные параметры по умолчанию.

Таблица 4.4

Результаты расчетов и измерений. Зависимость выходного напряжения от коэффициента заполнения

KЗ	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9
Uвых(расчёт)
Uвых (рис. 4.9)
Uвых (рис. 4.10)
Pвх, мВт
Pвых, мВт
η, %

5. Произвести измерения уровня постоянного напряжения на выходе схемы для различных значений коэффициента заполнения KЗ. Результаты занести в табл. 4.4.

6. Измерить мощность, отдаваемую источником V1 (Pвх), используя ваттметр XWM1. Измерить мощность, потребляемую активной нагрузкой RH (Pвых), используя ваттметр XWM2.

7. Для различных значений коэффициента заполненияKЗ (табл. 4.4), рассчитать КПД импульсного повышающего преобразователя постоянного напряжения по формуле

Результаты занести в табл. 4.4.

8. Построить зависимости уровня выходного напряжения Uвых и КПД η от коэффициента заполнения KЗ.

9. Собрать схему импульсного повышающего преобразователя постоянного напряжения в постоянное напряжение (рис. 4.4) на основе функционального компонента BOOSTNIMultisim. Компонент BOOST находится – База данных:Основная; Раздел: Выбрать все разделы; Семейство:BOOST_CONVERTER; Компонент:BOOST_CONVERTER. Напряжение источника постоянного напряжения V1 определяется вариантом задания, табл. 4.3.

Рис. 4.4. Рабочая схема для изучения импульсного повышающего преобразователя постоянного напряжения в постоянное напряжениеBOOST_CONVERTERNIMultisim.

10. Произвести измерения уровня постоянного напряжения на выходе схемы для различных значений коэффициента заполнения KЗ. Коэффициент заполнения KЗ численно равен напряжению на управляющем входе функционального компонента BOOST, задаваемым источником V2. Результаты занести в табл. 4.4.

<< | >>

↑

Источник: Белоус И.А.. ЭЛЕКТРОПИТАНИЕ УСТРОЙСТВ И СИСТЕМ СВЯЗИ. Практикум. 2016

Еще по теме 4.2. Импульсный повышающий преобразователь:

- Машиностроение - Механика - Связь -