Работа и характеристика им­пульсного преобравователя постоянного напряжения, выполненного на баве однооперационного тиристора

Время перезаряда можно найти из выражения:

(2)

где U_nep2.В-напряжение переключения коммутирующего динистора; Т2 - C2^-R2,с-постоянная времени цепи перезаряда С2.

С открыванием коммутирующего динистора, рабочий тиристор VS2 закрывается,т.к. к нему прикладывается обратное напряжение,в те­чение времени t_BoccT.cx. варяда коммутирующего конденсатора С2 черев динистор коммутирующий VS3,источник питания Еа,нагрузку R_H и отсекающий диод VD2.

Время протекания разрядного тока i_c(t) конденсатора С2 можно найти, воспользовавшись схемой замещения (рис.2) контура коммута­ции на этапе приложения к рабочему тиристору VS2 обратного напря­жения при работе ИППН на активную нагруэку R_H.

Рис.2. Разрядный ток конденсатора С2 без учета потерь в коммутирую­щем дииисторе VS3 и источнике питания Еа

 

 

                                                                         ₍₃₎
-  ток нагрузки в момент коммутации ;

Uc(0) - напряжение на коммутирующем конденсаторе на на­чало коммутации.

7 Решение уравнения ( 3 ) имеет вид:

lc(t)=A e^-t/p,                                             ( 4 )

где А - параметр цепи коммутации (рис.2 ), определяемый из ( 3 ) на начало коммутации ; Tp-CS'Rh - постоянная времени контура коммутации в соот­ветствии с принятыми выше допущениями. Ввиду того,что при параллельной коммутации к рабочему тирис­тору прикладывается  обратное  напряжение  лишь  только  при 1с(Ь)>1н. а также принимая общепринятое допущение,что за время коммутации рабочего тиристора ток нагрузки 1_н остается таким же, как и на начало коммутации 1_Н(0), получаем:

                                                                    ( 5 )

гдеU_c(0)=U_Пер2.В - напряжение на коммутирующем конденсаторе С2 на начало коммутации;t =tвост.cx.  время, предоставляемое рабочему тиристору схемой коммутации для восстановления за­пирающих свойств.

Параметры нагрузки ИППН изменяют при помощи переключателя SA2. При установке переключателя в положение "1" *нагрузка ИППН, будет чисто активная, а при установке в положение "2V - актив­но-индуктивная. В случае активно-индуктивной нагрузки параллельно цепи нагрузки переключателем SA2 подключается обратный диод VD1.B лабораторной работе предусматривается три величины индуктивности нагрувки L_H.

Схему исследования подключают к источнику питания Ее выклю­чателем SA1.

Для измерения напряжения и тока нагрузки служат вольтметр PV на 40 В и амперметр РА на 200 мА. Для снятия осциллограмм на от­дельных элементах ИППН служат гневда XS1-XS7.

Параметры схемы исследования:

Cl-0,1 мкФ; С2-0.47 мкФ; R1-1,0-69.О кОм; R2-3,3-13,3 кОм;

Rh-0,2-1,2 КОм.

Минимальному значению сопротивлений соответствует крайнее правое положение потенциометров.

2. ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ

2.1.  Решить уравнение (1), (2) и (5) относительно времени, подставив соответствующие значения постоянных времени .

2.2.  Изобразить примерную осциллограмму напряжения на актив­ной нагрузке при максимальных и минимальных значениях сопротивле­ний R1 и R2.

3. РАБОЧЕЕ ЗАДАНИЕ

3.1.  Выяснить влияние величины сопротивления резисторов R1 и R2 на характер осциллограммы напряжения на нагрузке R_H( XS1-.XS3 ) при активной и активно-индуктивной нагрузках. Сделать вывод в от­чете .

3.2.  Зарисовать следующие осциллограммы напряжений в схеме при активной нагрузке R_H«1.2 кОм (см.п.4.1-4.3): Еа ( XS1;XS7 ), U_H( XS1.XS3 ), Uc1( XS5.XS7 ), Uc(XS4;XS7 ), Uс₂(XS6.XS4 ), U_VS3( XS6;XS7 ).

Осциллограммы зарисовать при следующих параметрах схемы:

а)   R1-69 кОм,  R2-13.3 кОм;

б)   R1-1.0 КОм,  R2-13.3 кОм;

в)   R1-69 кОм,  R2« 3,3 кОм.

3.3.    Рассчитать с помощью выражений (1) ч (2) соответственно время паузы и время импульса в осциллограмме напряжения на наг  рузке при R1-69 кОм, R2-13.3 КОм и R_H-1,2 кОм. При расчетах использовать результаты п.2.1. Результаты рас­четов сравнить с экспериментальными данными п.3.2 а.

 3.4.   Наблюдать осциллограммы, указанные в п.3.2 при актив­ но-индуктивной нагрузке и различных индуктивностях 1_н.

З.б. Выяснить влияние сопротивления нагрузки R_H да время, представляемое рабочему тиристору VS2 для восстановления опираю­щих свойств t_BOCCT.cx.• Сделать вывод в отчете .

3.6.  Уменьшить длительность развертки осциллографа, чтобы tboccT.cx. на экране составляло 2-4 деления . Измерить длитель- ность t_BOccT.cx. при максимальной и минимальной активной нагрузке (см.п.4.5 ). Зарисовать упомянутые две осциллограммы напряжения на рабочем тиристоре в одной системе координат .

3.7.  Рассчитать время t_BoccT.cx. по выражению, полученному в П..2.1., и сравнить с результатами измерений предыдущего пункта.

3.8.    Снять и построить регулировочную характеристику U_H(f) ШШН при R - 1,2 кОм. R2 - 3,3 кОм, L_H- положение "3", R1 - var (см.п.4.б).

3.9.    Снять и построить нагрузочную характеристику Uh»Oh) ИППН при  R2 • 3,3 кОм, R1 - 1,0 кОм, L_H - положение "2", R_H - var (см.п.4.7).

4. УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

4.1.  Осциллограммы напряжений перерисовать, используя сетку на экране осциллорафа С1-83. Одно деление сетки должно соответс­твовать 1см в отчете.

4.2.Рекомендуемые установки осциллографа при снятии осцил­лограмм напряжений:

-  усиление -"2 В/дел.", множитель "хЮ";

-  развертка -"внутр.", " - ", "2 мс/дел.", множитель "xl";

-  режим синхронизации - " ждущий ".

4.3.  При осциллографировании внимательно следить еа тем, чтобы кезаземленный вход осциллографа ( щуп белого цвета ) всегда включался в гнезда схемы исследования, имеющие положительный по­тенциал.

4.4.  При оформлении отчета по лабораторной работе произвести компоновку осциллограмм во времени.

4.5.Рекомендуемые установки осциллографа при измерении вре­мени Ьвосст.сх. приложения к рабочему тиристору обратного напря­жения :

-  усиление - "1В/дел.", множитель "х10";

-  развертка-"внутр."," - ","0,2 мс/дел.", множитель "х 0,2";

-  режим синхронизации - "ждущий". Параметры схемы исследования:

R1- 1,0 кОм. R2- 3,3 кОм, R_H- var.

4.6.    При снятии регулировочной характеристики с помощью ос­ циллографа измерить период выходного напряжения, а  астоту вычис­ лить . Измерения внести в табл.1.      

Таблица 1

T, мс
Uн,В
f,Гц

4.7. При снятии нагрузочной характеристики измерения внести в табл.2.

Таблица 2

Iн,мА
Uн, B

5. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

5.1.  Цель работы.

6.1.  Принципиальная схема лабораторной установки.

5.1.  Рабочее гадание (сокращенное содержание п.3.1-3.9).

5.2.  Таблицы 1 и 2.

5.3.  Расчеты предварительного задания.

5.4.  Три комплекта осциллограмм, скомпонованных по осям вре­мени, соответствующие пункту 3.2 рабочего задания.

5.5.  Расчеты по пункту 3.3.

5.6.  Две осциллограммы в одной временной системе координат и измерения по п.3.6.

5.7.  Расчеты по пункту 3.7.

б.10.Регулировочная и нагрузочная характеристики.