Исследование полупроводниковых стабилизаторов напряжения. Исследование угольного регулятора напряжения. Исследование полупроводникового преобразователя постоянного напряжения, страница 4

При использовании полупроводниковых стабилизаторов постоянного напряжения в устройствах с питанием от электросети переменного тока через выпрямители стабилизаторы способствуют сглаживанию пульсаций выпрямленного напряжения. Объясняется это тем, что пульсации напря­жения представляют собой не что иное, как регулярные изменения напря­жения на входе стабилизатора, на которые он реагирует так же, как и на любые другие изменения входного напряжения, т. е. существенно уменьшает их. Поэтому применение стабилизаторов напряжения в выпрямительных устройствах позволяет снизить требования к сглаживающим фильтрам, используемым в этих устройствах.

Для оценки эффективности действия стабилизатора как фильтра ис­пользуют коэффициент фильтрации k_ф равный отношению коэффициен­тов пульсаций на входе и выходе стабилизатора:

.

Здесь , .

где U_m.вх , U_m.вых – амплитуда основной гармоники входного(U_вх) и выходного (U_вых) напряжений стабилизатора.

2. Оборудование и приборы

1. Лабораторный макет для исследования полупроводниковых стабили­заторов напряжения. Принципиальные схемы исследуемых стабилизаторов приведены на передней панели макета. Выбор схемы осуществляется пе­реключателем "Выбор схемы". Входное напряжение регулируется потенци­ометром R "Регулятор напряжения" и измеряется вольтметром VI со шкалой на 30 В. Ток стабилитрона измеряется миллиамперметром AI на 100 мА. Выходное напряжение стабилизаторов измеряется вольтметром V2 на 30 В. Подключение реостата нагрузки осуществляется переключателем "Подключение нагрузки", при этом изменяются и пределы шкалы ампер­ метра А2. При исследовании параметрического стабилизатора переключатель ставится в положение Вк2, предел шкалы А2 равен 100 мА. При ис­следовании компенсационного стабилизатора переключатель "Подключение нагрузки" ставится  положение Вк4, предел шкалы А2 - IA.

Включение макета осуществляется тумблером "Сеть".

2. Электронный милливольтметр переменного тока.

3. Порядок выполнения работы

3.1 Исследование параметрического стабилизатора

1. Переключатель "Выбор схемы" установить в положение BK1, пере­ключатель "Подключение нагрузки" - в положение Вк2, при этом пре­ дел измерения амперметра А2 равен 100 мА. Рукоятки регулятора вход­ного напряжения R и регулятора нагрузки R_H поставить в крайнее ле­вое положение. Принципиальная схема исследования приведена на рис. 3.

Рисунок 3 – Схема исследование параметрического стабилизатора

2. Измерить зависимость выходного напряжения U_вых от входного U_вых = F(U_вх) при R = const . Для этого, включив питание ма­кета, по вольтметру V1 установить входное напряжение, при котором ток стабилитрона I_CT будет на 3мА меньше максимально допустимого для данного типа стабилитрона (для стабилитрона типа Д811, примененного в макете, I_cт.max = 23мА). После этого реостатом нагрузки R_H  установить номинальный ток нагрузки, равный 20 мА. Напряжение на входе U_вх  снизить до нуля, а затем увеличить ступенями через 3В до тех пор, пока ток стабилитрона не достигнет максимально допустимой величины. Показания приборов занести в табл.1. Выключить пита­ние макета.

Таблица 1

3. Измерить зависимость выходного напряжения от тока нагрузки U_вых = F(I_вых) при U_вх = const. Перед включением питания ма­кета рукоятки регуляторов входного напряжения R и нагрузки R_H ус­тановить в крайнее левое положение.

Увеличивая входное напряжение, установить по вольтметру V1 такое U_вх  при котором I_cт =20 мА. Далее реостатом нагрузки R_H уве­личивать ток нагрузки ступенями через 5 мА до тех пор, пока выход­ное напряжение не начнет резко уменьшаться. Входное напряжение при этом поддерживать постоянным. Показания приборов записать в табл.1. Выключить питание макета.