ЦЕЛИ РАБОТЫ
1. Исследовать работу транзисторного регулятора мощности; измерить и построить управляющую характеристику UН(tИ).
2. Сделать выводы о возможностях применения исследованного устройства.
КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
Схема транзисторного регулятора мощности показана на рис. 27.1. Здесь напряжение с вторичной обмотки трансформатора поступает на выпрямитель на диодах VD1…VD4, собранный по мостовой схеме выпрямления. Полученное на выходе выпрямителя пульсирующее напряжение поступает на коллектор силового транзистора VT1, работающего в ключевом режиме по схеме с общим эмиттером. Работой силового транзистора управляет генератор прямоугольных импульсов с регулируемым временем длительности импульса при постоянной частоте следования импульсов, то есть, по принципу широтно-импульсного управления. При поступлении на базу транзистора VT1 импульса напряжения он переходит в режим насыщения и все напряжение, приложенное к его коллектору, прикладывается к сопротивлению нагрузки Rn, обеспечивая в ней пульсирующий ток заданной величины. Окончание импульса приводит к запиранию транзистора VT1 и переходу его в состояние отсечки. Таким образом, мощность поступает в наргузку в импульсном режиме, обеспечивая достаточно высокий КПД устройства в целом. На рис. 27.2 приведена осциллограмма напряжения на нагрузке, снятая при длительности импульса, составляющей 60% от периода, то есть, при периоде пульсаций, равном 10 мс (длительность импульса в данном случае составляет tИ = 6 мс).
Транзисторный регулятор мощности относится к классу силовых импульсных устройств и позволяет регулировать электрическую мощность, поступающую в нагрузку при максимально высоком КПД, который достигается ключевым режимом работы силового транзистора.
ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ
1. Собрать схему для исследования работы устройства (рис. 27.1) и проверить ее работу.
2. Изменяя величину длительности импульса, измерить соответствующие им значения постоянной составляющей напряжения U0; результаты измерений занести в табл. 27.1.
3. По данным табл. 27.1 построить управляющую характеристику устройства U0(tИ).
4. Сделать выводы.
Рис. 27.1 Схема для исследования транзисторного регулятора мощности
Табл. 2.1 Результаты измерений управляющей характеристики | |||||||||
tИ, мс | |||||||||
U0, В |
Рис. 27.2 Осциллограмма напряжения нагрузки при длительности импульса, составляющей 60% от периода.
РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
1. Схема исследуемого устройства.
2. Регулирующая характеристика.
3. Выводы.
ВЫВОДЫ
1. Импульсный режим работы устройств позволяет добиться максимально возможного КПД при передаче электрической мощности от источника к нагрузке.
2. Недостатком исследованного устройства является необходимость создания источника импульсов с возможностью регулирования его длительности, что существенно усложняет и удорожает устройство.