KWALIFIKACJA ELE5 - CZERWIEC 2015

PYTANIE NR 23.
Na wyjściu układu zasilacza przedstawionego na schemacie zaobserwowano przebieg napięcia pokazany na rysunku. Oznacza to, że
Ilustracja przedstawia schemat układu zasilacza oraz przebieg napięcia na jego wyjściu.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
W zasilaczu z prostownikiem kondensator na wyjściu wygładza napięcie, zmniejszając tętnienia.
Jeśli na wyjściu widać przebieg jak po samym prostowaniu (duże tętnienia), a prostowanie nadal zachodzi, typowym wnioskiem jest sprawna dioda i niesprawny (wyschnięty/przerwany) kondensator filtrujący.

Pełne wyjaśnienie:

W typowym zasilaczu z prostownikiem dioda (lub mostek diodowy) odpowiada za zamianę napięcia przemiennego na jednokierunkowe. Takie napięcie nie jest jednak idealnie stałe – ma charakter pulsujący. Dopiero kondensator filtrujący na wyjściu ładuje się do wartości szczytowej i oddaje energię między kolejnymi "szczytami", dzięki czemu napięcie jest bardziej gładkie (tętnienia są mniejsze).

Jeżeli na wyjściu obserwuje się przebieg wskazujący na brak skutecznego wygładzania (czyli wyraźne tętnienia zamiast w miarę stałego poziomu), najczęściej oznacza to, że część prostownicza działa, ale filtr pojemnościowy nie spełnia swojej roli. To jest spójne z wnioskiem: dioda jest sprawna, a uszkodzony jest kondensator.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi nie pasują do typowego rozumowania diagnostycznego?

  • "uszkodzona jest dioda i kondensator" – podwójna awaria jest możliwa, ale zwykle nie jest najbardziej prawdopodobnym wnioskiem wyciąganym wyłącznie z kształtu przebiegu. Ponadto przy wielu uszkodzeniach diody objawem bywa brak lub istotne zniekształcenie prostowania, a nie tylko duże tętnienia.
  • "układ pracuje prawidłowo" – w poprawnie działającym układzie z kondensatorem filtrującym spodziewa się mniejszych tętnień (bardziej "płaskiego" napięcia DC). Widoczne duże wahania na wyjściu sugerują usterkę lub brak filtracji.
  • "uszkodzona jest dioda, a kondensator jest sprawny" – sprawny kondensator nie skompensuje braku prawidłowego prostowania. Jeżeli element prostujący nie przewodzi właściwie, kondensator nie będzie się prawidłowo ładował, a objawy zwykle wykraczają poza sam wzrost tętnień.

Wskazówka egzaminacyjna: kojarz funkcję z objawem. Prostownik odpowiada za "jednokierunkowość" napięcia, a kondensator za jego "gładkość". Jeśli napięcie jest jednokierunkowe, ale "poszarpane", najpierw podejrzewaj filtr pojemnościowy.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):

Tętnienia to okresowe wahania napięcia stałego wynikające z tego, że po prostowaniu napięcie ma charakter pulsujący.

Kondensator filtrujący zmniejsza tętnienia, bo magazynuje energię i "wypełnia" spadki między kolejnymi szczytami przebiegu.

Kondensator na wyjściu działa jako filtr wygładzający: ładuje się do wartości bliskiej szczytowej i oddaje ładunek, gdy napięcie z prostownika spada.

Dzięki temu napięcie dla odbiornika jest bardziej stabilne, a tętnienia są mniejsze.

Gdy kondensator traci pojemność (np. wysycha) albo ma przerwę, nie magazynuje wystarczająco ładunku.

Wtedy napięcie po szczycie szybko opada do następnego impulsu z prostownika, co na oscyloskopie widać jako wyraźne falowanie.

Awaria kondensatora zwykle daje objaw: prostowanie jest, ale napięcie jest "poszarpane" (duże tętnienia).

Awaria diody częściej wpływa na sam proces prostowania (brak przewodzenia, zanik części impulsów), więc zmienia się charakter przebiegu już przed filtracją.

Duże tętnienia mogą powodować niestabilną pracę elektroniki: reset sterownika, fałszywe alarmy detektora, błędne odczyty czujników.

W praktyce w układach bezpieczeństwa wymaga się stabilnego zasilania, więc tętnienia są sygnałem do diagnostyki i naprawy.

Typowe objawy to wzrost tętnień, spadek napięcia pod obciążeniem, nagrzewanie, czasem wybrzuszenie obudowy lub wyciek.

W pomiarach oscyloskopem często widać większą amplitudę tętnień niż w sprawnym zasilaczu.

Gdy napięcie wyjściowe ma oczekiwany poziom i stabilność, a tętnienia mieszczą się w dopuszczalnym zakresie dla danego odbiornika.

Dla elektroniki sterującej i pomiarowej zwykle oczekuje się małych tętnień i braku zapadów napięcia pod obciążeniem.

Wstępnie można ocenić go po tętnieniach na wyjściu (oscyloskop) oraz po zachowaniu napięcia pod obciążeniem.

Dokładna ocena wymaga pomiaru pojemności lub ESR, ale pomiary w układzie mogą być zafałszowane przez inne elementy.

Nie zawsze. Zależy od topologii prostownika (np. jednopołówkowy, dwupołówkowy, mostek) i rodzaju uszkodzenia (przerwa lub zwarcie).

Czasem napięcie nadal występuje, ale ma złą wartość, większe tętnienia lub inne nieprawidłowe zniekształcenia.

Częsty błąd to mylenie "tętnień" z "brakiem prostowania" i automatyczne wskazywanie diody.

Inny błąd to nieuwzględnianie miejsca pomiaru: przebieg po prostowniku i po filtrze pojemnościowym wygląda inaczej, więc wniosek zależy od punktu obserwacji.

info

Około 53% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

Materiały:

  • Podręcznik z podstaw elektroniki: prostowniki i filtry pojemnościowe
  • Materiały dydaktyczne dot. tętnień i zasilaczy liniowych (schematy + przebiegi)
  • Instrukcje serwisowe urządzeń automatyki (sekcje: zasilanie, typowe usterki)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego