70721

Дослідження параметричних стабілізаторів напруги

Лабораторная работа

Физика

Для стабілізації напруги використовується ліва частина вольтамперної характеристики із збільшанням струму напруга майже не міняється. Проста схема стабілізатора напруги подана на рис. Для оцінки якості стабілізатора напруги вводиться величина R яку називають коефіцієнтом...

Украинкский

2014-10-24

65.5 KB

4 чел.

4

ВОЛИНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІМЕНІ ЛЕСІ УКРАЇНКИ

ФІЗИЧНИЙ ФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА ЗАГАЛЬНОЇ ФІЗИКИ ТА МЕТОДИКИ ВИКЛАДАННЯ

ОСНОВИ АВТОМАТИКИ ТА ЕЛЕКТРОННО-ОБЧИСЛЮВАЛЬНОЇ ТЕХНІКИ

Лабораторна робота №4

Тема: Дослідження параметричних стабілізаторів напруги

Мета: Дослідити параметричні стабілизатори різних кострукцій, побудувати вольтамперні та передавальні характеристики

Теоретичні відомості

     Для нормального функціонування різних пристроїв в електро-радіо-техніці (підсилювачі, радіоприймачі, генератори коливань, радіопередавачі, вимірювальні електронні прилади, елементи обчислювальної техніки і т.п.) необхідна стабільна напруга живлення.

    Стабілізувати напругу для живлення малопотужних споживачів електроенергії можна за допомогою кремнієвих стабілітронів, у яких воль-тамперна характеристика має вид : ( рис.1).

Для стабілізації напруги використовується ліва частина вольтамперної характеристики ( із збільшанням струму напруга майже не міняється.

Проста схема стабілізатора напруги подана на рис.2.

                           рис.2.

де   Rн -опір навантаження ;

 R  - баластний резистор.

Величину опору R і його потужність розраховують за формулою :

де

U   - напруга живлення;

Uc - напруга стабілізації ;

I , Iн    - номінальний струм стабілітрона і струм навантаження.

Номінальне значення струму стабілітрона береться з каталога.

Для оцінки якості стабілізатора напруги вводиться величина R, яку називають коефіцієнтом стабілізаціі за вхідною напругою. Коефіцієнт стабілізаціі  R  показує, у скільки разів відносна зміна  стабілізованої напруги на виході менша від відносноі зміни   підведеної до стабілізатора напруги:

Для живлення більш потужних споживачів електроенергії застосовують компенсаційні стабілізатори. Схема простого транзисторного стабілізатора напруги дана на  рис.4.

Рис 4.

Схема npaцює таким чином: коли напруга  на навантаженні U до-рівнює U транзистор VT  пропускає лише невеликий струм (напруга на емітері дорівнює напрузі на базі). Коли напруга на навантаженні  змен-шиться, то до переходу емітер-база буде прикладена більша напруга, транзистор VT стане пропускати більший струм, в результаті  чого нап-руга на навантаженні буде збільшуватись.

Схема рис.4  дає невеликий коефіцієнт стабілізаціі напруги. Для його збільшення, а також для захисту стабілізатора від короткого замикання застосовуються більш складні схеми, як наприкдад, БПС/220/I27-9/12, схема  якого приведена нижче. 

Принцип роботи ВПС (рис 5.)

Блок БПС є транзисторним компен-саційним стабілізатором  напруги. В ньому роль керованого опору виконує здвоєний транзистор2  і VТ3 структури n-р-n. До кола емітер-база транзистора VТ3 прикладеиа напруга зміщення, стабілізована стабілітроном VТ5.  Транзистор VТ4 в колі бази транзистора VТ3 відіграє роль керованого опору. Його опір залежить від напруги, яка визначається співвідношенням опорів R7-R8-R9   подільника напруги Uвих між точками Е35. При зменшенні напруги Uвих   опір транзистора VТ4 зменшується, при збільшенні-збільшується.

Нехай напруга на вході стабілізатора зменшиться, тому повинна змен-шитись на деяку величину вихідна напруга  Uвих . Це приведе до зменшення опору транзистора VТ4 , тому на базу транзистора VТз піде більший струм керування, що спричинить до зменшення опору транзистора VТ4 , завдяки чому напруга  Uвих збільшиться.

Зауважимо, що стабілізація напруги відбувавться по принципу керування "по відхиленню", але завдяки великим коефіціентам підсилення керуючих елементів це відхилення від номінального значення не велике.

Захист від перевантаження здійснюється транзистором VТ1, який  знаходиться в закритому стані при струмі навантаження, меншому 200 mA . При більшому струмі падіння напруги на резисторі R1 стає такої величини, що відкриваїться транзистор VТ1. На базу транзистора VТ4  подається через нього високий відємний потенціал випрямляча А1 , тому регулятор \/Т2  закривається і напруга на виході стабілізатора падає до нуля. Потенціал бази транзистора стає теж рівним нулю,бо стабілітрон VТ5 не дає напруги зміщення. Відкрити регулятор VТ2 можна, відключивши навантаження від стабілізатора.                

Послідовність виконання роботи

  1.  Складаємо схему рис.2 згідно з монтажною схемою рис.3.
  2.  Встановлюем за допомогою ЛАТР U1max , за допомогою реостата струм навантаження Iн=50 mA і відлічуєом U, В .

3. Змінюем за допомогою ЛАТР напругу від  U1max до  U, при якій
починається зменшуватись струм I
н=50 mA відщитуємо U . Переконуємось, що в межах  U1н<U<U1max струм  Iн=const .ДанІ заносимо  в табл.1.

4. Виконум такі ж виміри при Iн=100 та 150 мА і дані заносимо в табл.1.

5. Ha підставі даних табл.1 обчислюємо коефіцієнти стабілізаціі при різних струмах навантаження по формулі  (2).

6. Складаємо схему рис.4 згідно з монтажною схемою рис.3.

7. Проводимо такі ж досліди, як в п.2,3,4 при струмах навантаження Iн=50,100,150 мА. Дані експерименту заносимо в табл.1.

8. Ha підставі табл.1 обчислюєм коефіціенти стабілізаціі.
9.Встановлюємо U
1max.Міняючи опір реостату від Rн max до Rн=0.
Знімаем залежність U
2 від I2 ( характеристику навантаження ). Дані заносимо в табл.2.

Увага: при Iн= 150 мА дослід необхідно проводити швидко, щоб не перегріти резистори.

10. Ha основі табл.2. будуємо графік U2=f(I2).

11. Досліджуем БІІС. Для цього складаємо монтажну схему рис.6.

12. Встановлюєм за допомогою JIATP U=220 В, за допомогою реостата Rн  Iн=100 мА.Міняючи U вІд 220 В до 0, визначаємо залежність U2 від U . ДанІ заносимо в табл. 3, на підставі якоі будуємо характеристику

Табл.З

13. Встановлюем U=220 В. Міняючи опір навантаження Rн від максимального до нуля, знімаем характеристику навантаження стабІлІзатора U2=g(I2). ДанІ записуем в табл. 4.

14. За даними табл.4 будуемо графік  U2=g(I2).

Література

B.M.Hocoлюк:"Прaктикyм з радіотехніки",К.,"Вища школа",I969.

4


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

4506. Введение в философию 191.5 KB
  Введение в философию Предназначенные как читателю, так и самому себе Иногда говорят, что философия – не школьная наука. Ее - де может постичь только человек, умудренный жизненным опытом и долгими размышлениями. Конечно, ни то, ни другое не помеша...
4508. Разработка Windows-программ. Знакомство с Delphi 75.13 KB
  Разработка Windows-программ. Знакомство с Delphi Основой системы разработки является VCL. Визуальный конструктор форм позволяет брать компоненты-заготовки из палитры компонентов, размещать на форму, изменять свойства, добавлять методы обработки собы...
4509. Проектирование смесительных производств 2.79 MB
  Введение Технология строительных материалов, изделий и конструкций включает стадию приготовления многообразных видов формовочных смесей. В частности, технология бетона и железобетона предусматривает возможности изготовления тяжелого, легкого...
4510. Сертификация и надежность программного обеспечения 239.94 KB
  Проблемы надежности ПО Оценка надежности ПО. Определение факторов, влияющих на достижение заданной надежности. Совершенствование методов повышения надежности в процессе проектирования и в процессе эксплуатации разработанного ПО. Направления исследов...
4511. Особенности породоразрущающего инструмента при бурении наклонно направленных скважин 609.14 KB
  Введение. В настоящее время бурение именно наклонно направленных скважин занимает лидирующее место в России. Наклонное бурение применяют при бурении скважин на нефть и газ в Западной Сибири, на севере европейской части, на Северном Кавказе, в Татарс...
4512. Автоматизированный электропривод. Конспект лекций 1.13 MB
  В состав курса лекций вошли основные сведения по общим вопросам автоматизированного электропривода, механики электропривода. Рассмотрены электромеханические свойства электродвигателей постоянного и переменного тока при работе в различных режимах раб...
4513. Составление проекта вертикальной планировки городской территории 606 KB
  Составление проекта вертикальной планировки городской территории Введение В большом объеме градостроительных работ видное место занимают работы по инженерному благоустройству территории. Инженерное благоустройство территории - это комплекс весьма ра...
4514. Оборотные средства предприятия 105.78 KB
  Каждое предприятие, начиная свою производственно-хозяйственную деятельность, должно располагать определённой денежной суммой. На эти денежные ресурсы предприятие закупает на рынке или у других предприятий по договорам сырьё, материалы, топл...