KWALIFIKACJA ELM6 - STYCZEŃ 2022 (test 2)

PYTANIE NR 19.
Aby układ, którego schemat przedstawiono na rysunku, spełniał funkcję zasilacza urządzenia mechatronicznego w miejscu zaznaczonym znakiem "?" należy zamontować
Ilustracja przedstawia schemat elektryczny, który jest częścią pytania egzaminacyjnego z kwalifikacji zawodowej dla technika
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Stabilizator napięcia stosuje się w zasilaczu wtedy, gdy na wyjściu ma być możliwie stałe napięcie mimo zmian obciążenia i wahań napięcia po prostowaniu. Transformator zmienia poziom AC, mostek prostowniczy zamienia AC na DC pulsujące, a kondensator głównie wygładza tętnienia, nie stabilizuje napięcia.

Pełne wyjaśnienie:

W typowym zasilaczu urządzenia mechatronicznego kolejne bloki pełnią różne funkcje: najpierw następuje zmiana poziomu napięcia (zwykle transformacja), następnie prostownie (zamiana napięcia przemiennego na jednokierunkowe), potem filtracja/wygładzanie (zmniejszenie tętnień), a na końcu stabilizacja (utrzymanie stałego napięcia wyjściowego).

Odpowiedź "stabilizator napięcia." jest poprawna, ponieważ to właśnie stabilizator odpowiada za uzyskanie napięcia o zadanej wartości na wyjściu zasilacza, możliwie niezależnie od wahań napięcia wejściowego po prostowaniu oraz od zmian poboru prądu przez odbiornik. W praktyce ma to kluczowe znaczenie w mechatronice: elektronika sterująca, czujniki i układy komunikacyjne są wrażliwe na spadki, skoki oraz tętnienia napięcia.

  • Odpowiedź "transformator." jest niepoprawna, bo transformator jedynie zmienia poziom napięcia przemiennego (i zapewnia separację), ale nie realizuje stabilizacji napięcia stałego na wyjściu.
  • Odpowiedź "kondensator." jest niepoprawna, bo kondensator w zasilaczu pełni głównie rolę magazynu energii i filtru wygładzającego; zmniejsza tętnienia, ale nie gwarantuje stałego napięcia przy zmianach obciążenia (napięcie nadal może "siadać" lub rosnąć).
  • Odpowiedź "mostek prostowniczy." jest niepoprawna, bo mostek jest elementem prostującym; zamienia AC na DC pulsujące. Sam w sobie nie ustala stabilnej wartości napięcia wyjściowego.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy w treści pojawia się potrzeba "zasilacza" dla elektroniki (a nie tylko "prostownika" czy "wygładzenia"), najczęściej kluczowym członem rozstrzygającym jest stabilizacja, bo to ona determinuje jakość i stałość zasilania odbiornika.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Stabilizator napięcia to układ, który utrzymuje możliwie stałą wartość napięcia wyjściowego mimo zmian obciążenia i wahań napięcia wejściowego. W zasilaczach zasila on wrażliwą elektronikę sterującą, ograniczając spadki, skoki i wpływ tętnień.
Kondensator głównie wygładza napięcie po prostowaniu, zmniejszając tętnienia. Nie zapewnia jednak stałej wartości napięcia pod obciążeniem: przy większym poborze prądu napięcie na kondensatorze szybciej spada, więc zasilanie nadal "pływa".
Mostek prostowniczy zamienia napięcie przemienne na jednokierunkowe (pulsujące) napięcie stałe. To etap niezbędny w zasilaczach AC/DC, ale po nim zwykle potrzebne są jeszcze filtracja i stabilizacja, aby uzyskać napięcie dobre dla elektroniki.
Najczęściej stabilizator jest umieszczany za prostownikiem i elementami filtrującymi (np. kondensatorem wygładzającym), a przed odbiornikiem. Szukaj fragmentu, gdzie sygnał ma być już DC i pojawia się potrzeba uzyskania stałej wartości (np. 5 V lub 12 V).
Transformator stosuje się, gdy zasilacz ma pracować z sieci AC i trzeba obniżyć/podwyższyć napięcie oraz często zapewnić separację galwaniczną. Nie jest to element stabilizujący napięcie DC na wyjściu — odpowiada za etap "przed prostowaniem".
Brak stabilizacji może powodować resetowanie sterownika, błędy pomiarów czujników, zakłócenia komunikacji oraz niestabilną pracę napędów lub elektroniki mocy. Objawy często nasilają się przy zmianach obciążenia, gdy prąd pobierany przez układ rośnie lub maleje.
Oba rozwiązania mają dać stabilne napięcie, ale działają inaczej. Stabilizator liniowy "traci" nadmiar energii w postaci ciepła, a przetwornica DC/DC pracuje impulsowo i zwykle ma wyższą sprawność. W zadaniach egzaminacyjnych oba mogą pełnić funkcję stabilizacji.
Częste są pomyłki polegające na utożsamianiu zasilacza z jednym elementem (np. "transformator") oraz myleniu wygładzania ze stabilizacją (wybór "kondensator"). Pomaga myślenie blokowe: transformacja → prostowanie → filtracja → stabilizacja.
Jakość napięcia poprawiają m.in. kondensatory filtrujące (elektrolityczne i ceramiczne), dławiki/filtry LC oraz poprawne prowadzenie masy. Te elementy redukują tętnienia i zakłócenia, ale zwykle nie zastępują stabilizatora, który ustala wartość napięcia.
Najpierw ustal, jaką funkcję ma spełniać brakujący blok (np. prostowanie, filtracja, stabilizacja), a dopiero potem dobierz element. Patrz na to, co jest przed i za znakiem "?" oraz czy odbiornik wymaga stałego napięcia DC. To ogranicza ryzyko zgadywania.
info

Statystycznie 52% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "Stabilizator napięcia stosuje się w zasilaczu wtedy, gdy na wyjściu ma być możliwie stałe napięcie mimo zmian obciążenia i wahań napięcia po prostowaniu."

Źródła:

  • All About Circuits, "Voltage Regulators" (Lessons in Electric Circuits) – https://www.allaboutcircuits.com/textbook/direct-current/chpt-9/voltage-regulators/ (dostęp: 2026-03-13)
  • Wikipedia (EN), "Power supply" – sekcje dotyczące rectifier, smoothing capacitor i voltage regulator – https://en.wikipedia.org/wiki/Power_supply (dostęp: 2026-03-13)
  • Wikipedia (PL), "Stabilizator napięcia" – https://pl.wikipedia.org/wiki/Stabilizator_napi%C4%99cia (dostęp: 2026-03-13)

Materiały:

  • Podręczniki do podstaw elektroniki: zasilacze, prostowniki, filtry i stabilizatory
  • Karty katalogowe stabilizatorów liniowych i przetwornic DC/DC (sekcje: zastosowania, schematy aplikacyjne)
  • Ćwiczenia z czytania schematów ideowych zasilaczy (AC/DC oraz DC/DC)

Aktualizacja pytania: 03.04.2026



Aktualizacja pytania: 03.04.2026
📡 Brak połączenia internetowego