Лабораторная работа №5 “Исследование однофазного

инвертора напряжения ”

Цель работы

Изучение принципа работы и определение основных параметров однофазного инвертора напряжения.

Описание функциональной схемы лабораторного стенда

Работа выполняется на универсальном стенде, описание которого приведено в лаб. работе №1. Функциональная схема однофазного инвертора напряжения изображена на съемном планшете (рис. 12).

Рис. 12. Планшет «Однофазный инвертор напряжения»

В состав силовой части инвертора входят:

- силовые ключи на транзисторах VT 1 и VT 2;

- обратные диоды VD 1 и VD 2;

- силовой трансформатор Т 1;

- источник входного постоянного напряжения U _вх.

Система управления содержит:

- генератор тактовых импульсов ГТИ,

- триггер со счетным входом DD 1,

- усилители импульсов (драйверы) Д1и Д2.

Частота переменного напряжения f _вых на выходе инвертора определяется частотой ГТИ.

Силовая часть инвертора напряжения выполнена по трансформаторной схеме. В качестве задающего генератора высокой частоты, 10...12 кГц, используется генератор тактовых импульсов ГТИ. Напряжение с выхода ГТИ подается на вход триггера со счетным входом DD 1. На выходах триггера Q 1и Q 2 формируются противофазные напряжения, необходимые для управления силовыми транзисторами VT 1 и VT 2. В результате этого включение очередного силового транзистора происходит только после запирания ранее работающего транзистора.

Согласование маломощного выхода триггера DD 1 с входами транзисторных ключей VT 1и VT 2 выполнено через драйверы Др1 и Др2.

Подготовка к работе

3.1. Изучить по конспекту лекций и литературе [1] следующие вопросы:

а) принцип работы и назначение элементов принципиальной схемы исследуемого инвертора напряжения;

3.3.Подготовить тетрадь для выполнения лабораторной работы и оформления отчета.

4. Программа работы

1. На наборное поле стенда установить планшет с изображением исследуемой схемы «Однофазный инвертор напряжения» (рис. 2).

2. Подсоединить к выходу преобразователя активную нагрузку. На вход силовой схемы подать постоянное напряжение U _вх=24В. Подключить необходимые измерительные приборы. Измерить напряжения источников питания, подаваемых на стенд.

3. Включить стенд и убедиться в наличии на выходе преобразователя высокочастотного напряжения.

4. При помощи времязадающего резистора установить заданную частоту преобразования. Зарисовать осциллограммы напряжений в контрольных точках исследуемого инвертора. Измерить частоту напряжения на выходе преобразователя и сравнить с расчётным значением. Определить длительность паузы между управляющими импульсами (”мертвое время“) Замерить температуру корпуса силового транзистора.

5. Проанализировать и объяснить полученные результаты. Сделать выводы по работе.

Контрольные вопросы

1. Объяснить принцип работы исследуемого инвертора и назначение отдельных элементов и узлов принципиальной схемы.

2. Чем определяются параметры инвертора: частота выходного напряжения, амплитудное значение выходного напряжения?

Литература

1. Лачин В. И. Электроника: учеб. пособие для вузов / Савелов Н. С.; 7-е изд.., Ростов н/Д: Феникс, 2009. - 703 с.

2. Розанов Ю. К.Силовая электроника: учебник для вузов / Рябчицкий М. В., Кваснюк А. А.; 2-е изд., стер. - М.: МЭИ, 2009. - 632 с.

3. Семенов Б. Ю. Силовая электроника: от простого к сложному
Серия: Библиотека инженера/ М.: СОЛОН-Пресс, 2006.

4. Микросхемы для импульсных источников питания и их применение. 2-е изд., испр. и доп. – М.: Издательский дом ''Додека-ХХI'', 2001. – 608с.

5. Методические указания к лабораторным работам “Моделирование силовых электронных устройств” / Сост.: В.И. Лачин, К.Ю. А.Я. Шкарупин. Юж.–Рос. гос. техн. ун-т. – Новочеркасск: ЮРГТУ, 2012. – 21с

6. Гринченков В. П., Шкарупин А. Я. Полупроводниковые электрические аппараты: Учебное пособие к курсовому и дипломному проектированию / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т. - Новочеркасск: ЮРГТУ, 2007. – 149 с.

Методические указания

к лабораторным работам

«Исследование силовых электронных устройств»

Составители: Вячеслав Иванович Лачин,

Анатолий Яковлевич Шкарупин

__________________________________________________

Редактор

Подписано в печать 10.02.2012. Формат 60х84 1/16.

Печ. л. . Уч. изд. л. . Тираж 50.

__________________________________________________

Южно-Российский государственный технический университет

Редакционно-издательский отдел ЮРГТУ