Industrijska elektronika - Laboratorijske vaje

Zbirka kartic za učenje pojmov industrijske elektronike, ki vključuje DC-DC pretvornike, razsmernike, usmernike in zaščitna vezja.

Pulznoširinski modulator (PŠM)

Naprava, ki se uporablja za proženje tranzistorjev v DC-DC pretvornikih in razsmernikih; deluje na osnovi komparatorja, ki primerja enosmerni signal z referenčnim žagastim signalom.

Prevajalno razmerje ($\Delta_p$)

Razmerje med časom vklopa ($t_{on}$) in periodo ($T_S$) izhodnega signala, podano kot $\Delta_p = \frac{t_{on}}{T_S}$.

Referenčna žagasta napetost

Signal z določeno amplitudo in majhnim enosmernim premikom, katerega frekvenco nastavljamo s potenciometrom preko spreminjanja vrednosti $RC$ člena.

Pretvornik navzdol (buck)

Pretvornik, ki pretvarja višjo enosmerno napetost v nižjo; napetostno prestavno razmerje je definirano kot $\frac{U_O}{U_d} = \text{ }\Delta_p$.

Dušilka v pretvorniku navzdol

Komponenta, ki hrani energijo iz vhoda, ko tranzistor prevaja, in generira tok skozi breme preko diode, ko tranzistor ne prevaja.

Nezvezno področje delovanja

Stanje pretvornika, ko je tok skozi dušilko v času neprevajanja tranzistorja enak $0\,\text{A}$, kar povzroči narast izhodne napetosti.

Valovitost napetosti

Izmenična komponenta enosmerne izhodne napetosti, ki je odvisna od velikosti kondenzatorja in njegovega ESR, zmanjšamo pa jo z dodatnimi kondenzatorji.

ESR kondenzatorja

Ekvivalentna serijska upornost kondenzatorja, ki vpliva na valovitost napetosti; zmanjšamo jo z uporabo keramičnih in folijskih kondenzatorjev.

Pretvornik navzgor (boost)

Pretvornik, ki pretvarja nižjo enosmerno napetost v višjo; napetostno prestavno razmerje je definirano kot $U_O = \frac{1}{1 - \text{ }\Delta_p} \text{ }\times U_d$.

Pretvornik navzdol-navzgor (buck-boost)

Pretvornik, ki pretvarja enosmerno napetost v višjo ali nižjo negativno enosmerno napetost z razmerjem $\frac{U_O}{U_d} = \frac{-\text{ }\Delta_p}{1 - \text{ }\Delta_p}$; polariteta na izhodu je zamenjana.

Enofazni tranzistorski razsmernik

Naprava, sestavljena iz mostiča štirih tranzistorjev, ki pretvarja enosmerno napetost v izmenično s pomočjo sinusnega PŠM modulatorja.

Sinusna modulacija z minimalnimi stikalnimi izgubami

Vrsta modulacije v razsmerniku, kjer dva tranzistorja (npr. $T_1$ in $T_2$) nista sinusno modulirana, druga dva ($T_3$ in $T_4$) pa sta, kar zmanjša število preklopov.

Enofazni usmerniki

Pretvorniki, ki s pomočjo polprevodniških diod pretvarjajo izmenično napetost v enosmerno.

Polnovalni usmernik - enohodno vezje

Usmernik, ki uporablja dve diodi in transformator s srednjim odcepom za usmerjanje obeh polperiod izmenične napetosti.

Vklopne izgube tranzistorja

Izgube, ki nastanejo zaradi prekrivanja napetosti in toka ob vklopu tranzistorja, ko tok skozi tranzistor ($i_D$) narašča, napetost ($u_{DS}$) pa pada.

Izklopne izgube tranzistorja

Izgube, ki nastanejo ob izklopu, ko napetost na tranzistorju ($u_{DS}$) narašča, tok ($i_D$) pa hkrati začne padati.

RCD zaščitno vezje

Vezje iz upora, diode in kondenzatorja, ki zmanjšuje izklopne izgube tako, da kondenzator prevzame del energije ob izklopu, kar upočasni naraščanje napetosti na tranzistorju.

Prevodne izgube

Izgube energije na tranzistorju, ki nastanejo zaradi njegove notranje upornosti med prevajanjem toka.