Исследование параметрического стабилизатора постоянного напряжения. Приобретение навыков выбора элементов параметрического стабилизатора постоянного напряжения

Страницы работы

Содержание работы

Министерство образования Республики Беларусь

Гомельский государственный технический университет

им. П.О.Сухого

                                                                                           Кафедра ТОЭ

ОТЧЁТ

по  расчётно-лабораторной работе № 6.3

«Исследование параметрического стабилизатора постоянного напряжения»

             Стенд №5

                                                                              Выполнили студенты гр. ЭП-31

,                                                                                                                                      

.

Принял преподаватель

Гомель 2004

Цель работы: 1. Приобретение навыков выбора элементов параметрического стабилизатора постоянного напряжения.

2.  Исследование свойств стабилизатора в зависимости от изменения величины входного напряжения или сопротивления нагрузки.

Программа работы

1.  Снять ВАХ стабилитрона.

2.  Рассчитать и выбрать балластное сопротивление Rб.

3.  Собрать схему параметрического стабилизатора на стенде и снять зависимости:

а) U2 = f(U1) при RH = const, б) U2 = f(RH) при U1 = U1Н= const.

4.  Рассчитать коэффициенты стабилизации по входному напряжению (KU) и по сопротивлению нагрузки (KR).

Порядок и методика проведения исследований

В работе используются:

- регулируемый стабилизируемый источник постоянного напряжения ИР;

- блок переменного сопротивления БПС;

- кремниевый стабилитрон (элемент 24);

- линейные резисторы (элементы 01…06).

Измерение напряжений и токов производится измерительными приборами, установленными на стенде.

1.  Снятие ВАХ стабилитрона производится по схеме рис. 3.1 а.

К источнику ИР, напряжение которого равно нулю, подключены БПС (сопротивление максимально и равно 999 Ом) и кремниевый стабилитрон Д.

Далее, увеличивая напряжение БПС до тех пор, пока ток стабилитрона не достигнет значения Iст ≈ (0,6…0,7)∙Iст. max, где  Iст. max– максимально допустимый обратный ток стабилитрона (см. табл. 3.1). При этом производим 6…8 измерений тока и напряжения на стабилитроне как в прямом, так и в обратном его включении.

 Таблица 3.1

№ п/п

Тип

Uст, В

Iст.min

Iст.max

мА

19

КС156А

5,6

3

55

Данные измерений заносим в таблицу 3.2.

Таблица 3.2

№ п/п

Прямое включение

Обратное включение

Uпр, В

Iпр, мА

Uобр, В

Iобр, мА

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0,7

0,65

0,6

0,51

0,4

3,75

0,36

0,235

0,045

0,005

1

3

4

4,5

5

5,2

5,4

5,45

5,6

5,7

0

0,025

0,26

0,84

3,35

6,25

16,6

20

56,5

123

По данным табл. 3.2 чертим на миллиметровке ВАХ стабилитрона.

2.  Используя обратную ветвь ВАХ, рассчитайте величину балластного сопротивления Rб. При расчете необходимо выполнить условие, согласно которому при максимальном напряжении источника ИР и любой нагрузке стабилизатора его ток не должен превышать значения Iст ≈ (0,6…0,7)∙Iст. max. Затем из элементов 01...06 выбираем резистор (или комбинацию резисторов), сопротивление которого (которых) близко к расчетному значению Rб.

Iст = 0,6∙Iст. max = 0,6∙0,055 = 0,033 (А); 

Примем максимальное напряжение источника ИР: U1 = 20 B;

По графику определяем ток к.з. (когда U2 = 0): I=0,045 (А);

По закону Ома определяем балластное сопротивление:

Выбираем комбинацию резисторов: R02 + R03 = 153 +286 = 439 (Ом), сопротивление которой близко к расчётному значению Rб.

3.  Собираем параметрический стабилизатор постоянного напряжения по схеме рис. 3.1 б. В качестве Rб используем выбранный по п. 2 резистор (резисторы), а в качестве сопротивления нагрузки RH - блок БПС.

4.  При экспериментальном снятии зависимости U 2 = f (U1) сопротивление RH задаём в диапазоне 200...500 Ом и поддерживаем в процессе эксперимента неизменным. Напряжение U1 изменяем в диапазоне от 0 до максимального значения, измеряя при этом 8...10 значений U1 и U2. Результаты измерений занесите в табл. 3.3.

Таблица 3.3

Напряжение

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

RН=300

Ом

U1, В

0

2

4

6

8

10

12

14

16

20

U2, В

5. Устанавливаем величину U1 = Ulном (где Ulном соответствует напряжению стабилизации стабилитрона при некоторой выбранной величине Rн.ном), задаём 8...10 значений значения RH в диапазоне от 0 до 2∙Rн.ном и измеряем соответствующие им значения U2. Результаты измерений заносим в табл. 3.4.

Таблица 3.4

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

U1=U1ном=

= 6 В

RH, Ом

0

50

100

150

200

250

300

400

500

600

U2, В

6. Используя данные таблиц 3.3 и 3.4, строим в разных осях зависимости U2 = f(U1)│Rн=constи U2 = f(RН)│U1=const. Определяем коэффициенты стабилизации стабилизатора KU и KR.

Вывод:  Результатом выполнения данной расчётно-графической работы стало приобретение навыков выбора элементов параметрического стабилизатора постоянного напряжения. В данной работе мы исследовали свойства стабилизатора в зависимости от изменения величины входного напряжения или сопротивления нагрузки; а также определили значения коэффициентов стабилизации стабилизатора KU и KR.

Похожие материалы

Информация о работе