CONVERTOARE CC-CC

CONVERTOARE CC-CC. CONVERTOR COBORTOR (BUCK) I CONVERTOR INVERSOR (BUCK-BOOST)I. OBIECTIVEa) Vizualizarea formelor de und pentru tensiunile i curenii din circuitele convertoare cc-cc (Buck i Buck-boost). b) Determinarea parametrilor tensiunii de ieire pentru convertoarele cc-cc.

II. COMPONENTE (I APARATUR(Folosim montajul experimental echipat cu tranzistor IRF9130 (tranzistor cu canal p indus), o diod, o bobin, rezistene i condensatoare de diferite valori. Alimentarea cu tensiune pozitiv a montajului o realizm folosind una din sursele de tensiune continu stabilizat din sursa dubl iar tensiunea de comand este furnizat de generatorul de semnale. Vizualizarea tuturor semnalelor se realizeaz cu ajutorul unui osciloscop cu dou canale iar valorile de cc. se msoar folosind un multimetru.

III. EXERCIII PREGTITOAREP1. Convertor cc-cc cobortor (Buck)Convertorul de tensiune cobortor produce la ieire o tensiune mai mic dect tensiunea de intrare.

Pentru circuitul din Fig.1. alimentat cu VI=10V, comandat cu un semnal dreptunghiular vcmd de la generatorul de semnale cu amplitudinea 10V, frecvena 33KHz i factor de umplere al semnalului fU=50% desenai formele de und ale urmtoarelor semnale: vI(t), vcmd(t), vD3(t), vO(t); iI(t), iD3(t), iL1(t), iC1(t). Scriei relaia ntre VO i VI i determinai valoarea VO pentru VI=10V i factorul de umplere fU=50%. Factorul de umplere al comenzii tranzistorului fU se calculeaz ca fiind raportul fU=TL/T, unde TL reprezint timpul n care semnalul de comand are valoarea 0V (nivel sczut) iar T perioada semnalului). P2. Convertor cc-cc inversor (Buck-Boost)Convertorul de tensiune inversor produce la ieire o tensiune de polaritate invers tensiunii de intrare.

Pentru circuitul din Fig.2. alimentat cu VI=10V, comandat cu un semnal dreptunghiular vcmd de la generatorul de semnale cu amplitudinea 10V, frecvena 20KHz i factor de umplere al semnalului fU=50% desenai formele de und ale urmtoarelor semnale:

vI(t), vcmd(t), vL2(t), vO(t); iI(t), iD3(t), iL2(t), iC2(t). Scriei relaia ntre VO i VI i determinai valoarea VO pentru VI=10V i fU=50%.

IV. EXPERIMENTARE I REZULTATE1. Convertor cc-cc cobortor (Buck)1.1. Cronograme convertor cc-cc cobortorExperimentare Alimentai circuitul din Fig.1. cu VI=10V i conectai la ieire rezistena de sarcin RL1=50. Circuitul se realizeaz conectnd J2 cu J3, J4 cu J5, J7 cu J8, J11 cu J12 i R1 nchis. n baza tranzistorului de comand M1 aplicai un semnal dreptunghiular vcmd de la generatorul de semnale cu amplitudinea 10V, frecvena 33KHz i factor de umplere al comenzii tranzistorului fU=50%.

Vizualizai cronogramele urmtoarelor semnale:

de comand vcmd (t) i pe rezistena R4, vR4(t) ntre punctele J13 i GND (rezistena R4 are rolul de traductor de curent pentru iD3(t)); de comand vcmd (t) i pe rezistena R5, vR5(t) ntre punctele J14 i GND (rezistena R5 are rolul de traductor de curent pentru iC1(t)); de comand vcmd (t) i de ieire vO(t). Tensiunea de ieire se msoar ntre punctele OUT i GND, pentru punctul J14 conectat la mas.Rezultate Desenai semnalele vcmd (t), vO(t), vL2(t), iRL(t), iC1(t), iL1(t), iD3(t) i iI(t).

1.2. Verificarea relaiei dintre tensiunea de intrare i tensiunea de ieireExperimentare Vizualizai semnalele de comand vcmd(t) i de ieire vO(t) pentru RL1=50 i determinai raportul VO/VI.

Modificai valoarea semnalului de intrare i amplitudinea semnalului de comand la 8V. Msurai din nou tensiunea de ieire i redeterminai raportul VO/VI.

Rezultate Valoarea raportului VO/VI pentru VI=10V.

Valoarea raportului VO/VI pentru VI=8V.

1.3. Variaia ondulaiei tensiunii de ieire vO cu sarcinaExperimentare Pentru circuitul din Fig.1. cu RL1 aplicai din nou semnalul vcmd cu fU=50%. Copiai valorile vO i vO obinute la experimentul 1.2.

La ieire nlocuii rezistena de sarcin RL1 cu RL2 de valoare 75 prin deconectarea lui R1 i conectarea jumperului pe poziia R2. Vizualizai semnalele de comand i de ieire, msurai semnalul de ieire vO precum i ondulatia semnalului de ieire vO.Rezultate Valoarea VO i vO pentru fU=50% (copiate de la experimentul 1.2.)

Desenai vcmd (t), i vO(t) obinute pentru RL2. Valorile VO i vO pentru RL2.

2. Convertor cc-cc inversor (Buck-Boost)2.1. Cronograme convertor cc-cc cobortorExperimentare Alimentai circuitul din Fig.2. cu VI=10V i conectai la ieire rezistena de sarcin RL1=200. Circuitul se realizeaz deconectnd toi jumperii din circuit i conectnd J1 cu J2, J5 cu J6, J8 cu J9, J10 cu J11 i R3 nchis. n baza tranzistorului de comand M2 aplicai un semnal dreptunghiular vcmd de la generatorul de semnale cu amplitudinea 10V, frecvena 20KHz i factor de umplere al comenzii tranzistorului fU=50%.

Vizualizai cronogramele urmtoarelor semnale:

de comand vcmd (t) i pe rezistena R6, vR6(t) ntre punctele J13 i GND (rezistena R6 are rolul de traductor de curent pentru iL2(t));

de comand vcmd (t) i pe rezistena R7, vR7(t) ntre punctele J14 i GND (rezistena R7 are rolul de traductor de curent pentru iC2(t)).

de comand vcmd (t) i de ieire vO(t). Tensiunea de ieire se msoar ntre punctele OUT i GND, pentru punctul J14 conectat la mas.Rezultate Desenai semnalele vcmd (t), vO(t), vL2(t), iRL(t), iC2(t), iD3(t), iL2(t) i iI(t),.

2.2. Verificarea relaiei dintre tensiunea de intrare i tensiunea de ieireExperimentare Vizualizai semnalele de comand vcmd(t) i de ieire vO(t) pentru RL1=200 i determinai raportul VO/VI.

Modificai valoarea semnalului de intrare i amplitudinea semnalului de comand la 8V. Msurai din nou tensiunea de ieire i redeterminai raportul VO/VI.

Rezultate Valoarea raportului VO/VI pentru VI=10V.

Valoarea raportului VO/VI pentru VI=8V

2.3. Variaia ondulaiei tensiunii de ieire vO cu sarcinaExperimentare Pentru circuitul din Fig.2. cu RL1 aplicai din nou semnalul vcmd cu fUS=50%. Copiai valorile vO i vO obinute la experimentul 2.2.

La ieire nlocuii rezistena de sarcin RL1 cu RL2 de valoare 250 prin deconectarea lui R3 i conectarea jumperului pe poziia R4. Vizualizai semnalele de comand i de ieire, msurai semnalul de ieire VO precum i ondulatia semnalului de ieire vO.

Rezultate Valoarea VO i vO pentru fUS=50% (copiate de la experimentul 2.2.)

Desenai vcmd (t), i vO(t) obinute pentru RL2. Valorile VO i vO pentru RL2.

BIBLIOGRAFIE

1. Oltean, G., Circuite Electronice, UT Pres, Cluj-Napoca, 2007, ISBN 978-973-662-300-42. D. Petreu, .Lungu, Surse n comutaie ndrumtor de laborator, Ed. Mediamira, Cluj-Napoca, 19993. http://www.bel.utcluj.ro/dce/didactic/cef/cef.htm

Fig. 3. Montaj experimentalFig.1. Convertor cc-cc cobortor.

Fig.2. Convertor cc-cc inversor

PAGE