Электротехника \ Электродинамика

Параметрический стабилизатор. Описание модели параметрического стабилизатора постоянного напряжения

Страницы работы

8 страниц (Word-файл)

Посмотреть все страницы

Скачать файл

Фрагмент текста работы

Министерство Российской Федерации по связи и информатизации.

Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики.

Ускоренное обучение.

Электропитание устройств и систем связи

Лабораторная работа № 6

Параметрический стабилизатор

Выполнил: студент группы ЗТ-24

Проверил:

Новосибирск

2004

Цель работы

Изучение процессов в схеме параметрического стабилизатора напряжения постоянного тока и оценка влияния параметров стабилитрона на характеристики стабилизатора в целом.

Описание модели параметрического стабилизатора постоянного напряжения

Предложенная схема позволяет исследовать процессы в параметрическом стабилизаторе напряжения (ПСН) с усилителем постоянного тока (УПТ) на выходе.

ПСН собран на элементах Rб, VD1 (1N4739 из библиотеки 1n), а УПТ- на транзисторе VT1.

Входное напряжение стабилизатору обеспечивает регулируемый источник ЭДС (EDS), который управляется напряжением с потенциометра R1 (клавиша Z в латинском регистре) в диапазоне от 0 до 24 вольт с крутизной 2В/В. Это напряжение контролируется вольтметром V1.

Нагрузочный реостат управляется клавишей R на 10 % при каждом нажатии.

Порядок выполнения лабораторной работы.

5.1 Установите реостат нагрузки RН в положение 50 %, а резистор R1 – 10 %.

Подготовьте таблицу:

R1, %	10	20	30	40	50	60	80	100
Uвх, В (V1)	2,400	4,800	7,200	9,600	12,00	14,40	19,20
U ст, В (V2)	2,316	4,578	6,818	8,966	9,073	9,111	9,167
Iст, мА (A1)	0,002*10^-3	0,005*10^-3	0,007*10^-3	0,154	4,749	9,496	19,03
Uн, В (V3)	1,561	3,778	5,984	8,105	8,211	8,249	8,306
Iн, мА (A2)	31,22	75,56	119,7	162,1	164,2	165,0	166,1
Iк, мА (A3)	31,05	75,12	118,9	161,0	163,1	163,9	165,1

Включите макет с помощью выключателя в правом верхнем углу экрана. Заполните таблицу, учитывая, что после каждого переключения требуется пауза для завершения переходного процесса в вычислениях. Выключите макет.

5.2 . Постройте зависимости Uст, Uн от Uвх и найдите область оптимальной работы стабилизатора по входному напряжению.

5.3 Рассчитайте и постройте зависимости кпд от Uвх для ПСН + УПТ и отдельно для ПСН. – для ПСН + УПТ

– для ПСН

Uвх, В (V1)	2,400	4,800	7,200	9,600	12,00	14,40	19,20
η, (ПСН+УПТ)	0,65	0,787	0,831	0,843	0,665	0,54	0,38
η, (ПСН)	0,965	0,95	0,947	0,82	0,142	0,065	0,024

5.4 С помощью резистора R1=40% устанавливаем номинальный режим работы стабилизатора (в середине рабочей области по входному напряжению, Uвх=const). Подготовьте такую таблицу:

RН, %	100	60	40	20	10	5
Uн, В (V3)	8,203	8,143	7,984	7,043	5,491	3,689
Iн, мА (A2)	82,03	135,7	199,6	352,6	549,1	737,9
Iк, мА (A3)	81,19	134,8	198,1	349,0	543,0	728,4
Uст, В (V2)	9,007	8,987	8,869	8,016	6,568	4,864
Iст, мА (A1)	0,701	0,335	0,0037	0,000008	0,000007	0,000005

5.5 Постройте зависимости Uн и Uст от Iн и найдите выходное сопротивление

– для ПСН + УПТ

– для ПСН

5.6 Определите расчётным путём коэффициенты стабилизации ПСН и ПСН + УПТ, если известно, что у стабилитрона 1N 4739 rст = 4,07 ом; Uст = 9,1 В; а транзистор имеет коэффициент усиления по току ().

– для ПСН

– для ПСН с учетом УПТ

5.7 В схеме ПСН замените стабилитрон 1N 4739 на 1N 5239В (из библиотеки motor 1n с параметрами Uст = 9,139 B; rст = 0,516 ом) и повторите пункты 5.1…5.6.

R1, %	10	20	30	40	50	60	80	100
Uвх, В (V1)	2,400	4,800	7,200	9,600	12,00	14,40	19,20
U ст, В (V2)	2,316	4,578	6,818	9,036	11,23	13,42	17,72
Iст, мА (A1)	0,002*10^-3	0,005*10^-3	0,007*10^-3	0,009*10^-3	0,011*10^-3	0,013*10^-3	0,018*10^-3
Uн, В (V3)	1,561	3,778	5,984	8,174	10,35	12,50	16,76
Iн, мА (A2)	31,22	75,56	119,7	163,5	206,9	250	335,2
Iк, мА (A3)	31,05	75,12	118,9	162,9	205,9	248	332,2

5.6 . Постройте зависимости Uст, Uн от Uвх и найдите область оптимальной работы стабилизатора по входному напряжению.

5.7 Рассчитайте и постройте зависимости кпд от Uвх для ПСН + УПТ и отдельно для ПСН. – для ПСН + УПТ

– для ПСН

Uвх, В (V1)	2,400	4,800	7,200	9,600	12,00	14,40	19,20
η, (ПСН+УПТ)	0,65	0,787	0,831	0,852	0,8625	0,868	0,873
η, (ПСН)	0,965	0,954	0,947	0,941	0,936	0,93	0,92

5.8 С помощью резистора R1=40% устанавливаем номинальный режим работы стабилизатора (в середине рабочей области по входному напряжению, Uвх=const). Подготовьте такую таблицу:

RН, %	100	60	40	20	10	5
Uн, В (V3)	8,538	8,297	7,986	7,043	5,491	3,689
Iн, мА (A2)	85,38	138,3	199,6	352,2	549,1	737,9
Iк, мА (A3)	84,51	137,4	198,2	349,0	543,0	728,4
Uст, В (V2)	9,346	9,143	8,871	8,016	6,568	4,864
Iст, мА (A1)	0,000009	0,000009	0,000009	0,000008	0,000007	0,000005