Laboratorium Problemowe Elektrotermii Ćwiczenie 1

Laboratorium Problemowe Elektrotermii
Ćwiczenie 1
Zasilacze małej mocy o działaniu ciągłym.
Grupa powinna otrzymać dane katalogowe następujących elementów:
● dioda 1N4001 – 1N4007
● tranzystor bipolarny BC547,BC557
● wzmacniacza operacyjnego LM358
● stabilizatora LM780x
1. Zbadanie rezystancji uzwojenia pierwotnego i wtórnego dostępnych transformatorów.
Zidentyfikować zaciski transformatora.
2. Zbadanie napięć transformatorów.
•
transformatora z wyprowadzoną masą
•
transformatora bez wyprowadzonej masy.
3. Zbudowanie prostownika jedno i dwupołówkowego.
•
z diody 1n4001
•
z gotowego mostka dwupołówkowego
•
obciążyć prostownik kondensatorem o różnych pojemnościach (zwrócić uwagę na
wytrzymałość napięciową kondensatora)
•
obciążać układ różnymi odbiornikami (różne rezystory)
•
obciążyć układ rezystorem o dużym dopuszczalnym natężeniu prądu
•
zbadać przebiegi na oscyloskopie
4. Wykonać stabilizację napięcia korzystając z dostępnych diód Zenera.
•
w układzie opornik – dioda Zenera (uważać na dopuszczalną moc diody)
•
korzystając z tranzystora bipolarnego, w układzie wtórnika emiterowego
•
zbudować układ stabilizujący napięcie poprzez spadek napięcia na trzech diodach
•
skorzystać z diody Zenera w układzie ze wzmacniaczem operacyjnym
•
zbadać przebiegi na oscyloskopie
5. Stabilizować napięcie korzystając ze stabilizatorów rodziny LM
•
zbudować układy o różnych napięciach wyjściowych
•
spróbować stabilizować napięcie z transformatora 14,7 V korzystając z LM7805,
obliczyć moc traconą w stabilizatorze korzystając z danych technicznych
•
zbudować zasilacz o napięciach symetrycznych
•
korzystając ze schematu umieszczonego w danych technicznych układu (do
instrukcji dołączono kilka najważniejszych informacji) zbudować zasilacz napięcia
regulowanego
•
zbadać wpływ obciążenia na moc traconą w stabilizatorze
•
w obecności prowadzącego można dotykać części metalowej stabilizatora
Schematy
D 1
T
3
2
4
1
1
R _obc
C 1
2
Prostownik jednopołówkowy.
Sprawdzić jaki płynie prąd w obwodzie po obciążeniu prostownika rezystancją.
Następnie podłączyć kondensator filtrujący. Czy wartość prądu uległa zmianie przy tym
samym obciążeniu?
Sprawdzić jak wpłynął kondensator na przebiegi napięcia. Czy przy różnych obciążeniach
obserwujemy zmiany kształtu napięcia?
Czy można określić odkształcenia napięcia przy danym prądzie pobieranym z układu i
znanym kondensatorze filtrującym?
•
Sprawdzić prąd pobierany w układzie przez kondensator filtrujący.
•
D1
T
2
4
A
A
3
R _obc
1
1
C1
2
~
2
Prostownik dwupołówkowy
T
1
3
1
+
U1
3
R _obc
C 1
4
2
2
4
~
•
1
•
-
•
•
•
Spróbować wykonać podobne pomiary jak dla prostownika jednopołówkowego.
Porównać prądy pobierane przez obciążenie bez kondensatora i z kondensatorem.
•
Porównać wyniki z wynikami dla prostownika jednopołówkowego.
•
Jak wytłumaczyć pracę kondensatora?
•
Spróbować sprawdzić obliczeniowo wyniki
Prostowniki z diodami Zenera
O U TP U T
2
R 101
~
T101
3
2
4
1
1
Z101
U 1
-
+
C 101
4
3
1
~
2
Projektując układ pamiętać, że na diodzie nie może wydzielić się więcej mocy niż 100 mW.
● Budując układ bez obciążenia jak na powyższym schemacie, jaka powinna być wartość
opornika, przy wykorzystaniu diody 8V2?
● Co dzieje się z napięciem na diodzie po obciążeniu układu?
R 101
2
15V
~
T101
3
750
U 1
3
4
Czy układ może
pracować przy
dowolnym obciążeniu?
1k
●
1
~
2
2
R 102
4
C 101
+
1
8V 2
1
Przykładowy obwód – czy rezystory zostały dobrane absolutnie poprawnie?
2
Dioda Zenera i wtórnik emiterowy.
4
+
U1
-
C101
3
2
C
~
4
R102
2
1
3
R101
~
T101
1
Z101
1
Q 101
BC547
B
E
O UTPUT
Przedstawiony układ dzięki zastosowaniu tranzystora nie wymaga aż tak dokładnego
dopasowywania punktu pracy układu do obciążenia.
•
Jakie będzie napięcie na emiterze tranzystora?
•
Jak dobrać rezystor kolektora R102 . Na co wpływa ten rezystor?
Trójdiodowy “stabilizator”.
R101
R103
15- 20V
1
2
Q 101
BC 547
1 .8 V
D 102
3
D 103
R 102
1 .2 V
Przedstawiony układ pokazuje jak za pomocą kilku diod zrobić
napięcie odniesienia.
● jak spadek napięcia będzie na rezystorze R103 ?
Dobierając go pamiętać, że prąd bramki transzystora może
być na poziomie 2-3 mA.
● skoro na rezystorze R102 wymuszamy spadek napięcia
1.2V to co pozwala ustalić ten rezystor?
● jaki będzie spadek napięcia na rezystorze R101 ? Dobrać
ten rezystor.
D 101
B C 547
Q 101
Dioda Zenera i wzmacniacz operacyjny.
U s t a b iliz o w a n e
B
E
C
U n ie s t a b iliz o w a n e
R 101
3
8
1
R 102
LM 358
2
Z101
4
R 103
Przedstawiony układ wykorzystać do zbudowania zasilacza o danych podanych przez
prowadzącego.
● W jaki sposób pracuje układ?
● Jaką funkcję pełni wzmacniacz operacyjny?
Podobny układ zbudować dla układu np.: LM7805, korzystając z układu pokazanego w danych
technicznych.