Стабилизаторы постоянного напряжения. Изучение основных принципов действия электронных стабилизаторов постоянного напряжения, их настройка и исследование, расчет силовых звеньев

Страницы работы

9 страниц (Word-файл)

Содержание работы

Санкт-Петербургский Государственный Университет

Факультет Технической Кибернетики

Кафедра Автоматики и Вычислительной Техники

Отчет

по лабораторной работе №11

по предмету электроника

Стабилизаторы постоянного напряжения

Работу выполнил студент гр. 3081/2 

Преподаватель       

Санкт-Петербург

2009.

1. Цель работы.

Изучение основных принципов действия электронных стабилизаторов постоянного напряжения, их настройка и исследование, расчет силовых звеньев.

2. Схемы исследуемых устройств.

В работе исследуются параметрический и компенсационный стабилизаторы.

Рис. 2.1 – схема параметрического стабилизатора.

Рис. 2.2 – схема компенсационного стабилизатора.

Рис. 2.3 – схема компенсационного стабилизатора с устройством защиты от перегрузок по току.

3.  Исходные данные и расчет параметров схемы.  

3.1. Исходные данные.

Элементная база:

Операционный усилитель: К140УД6;

Мощный n-p-n транзистор: КТ808А;

Маломощный n-p-n транзистор: МП38;

Стабилитрон кремневый: КС156А;

Параметрический стабилизатор:

Входное напряжение: Uвх = 10 В;

Выходное напряжение: Uвых = 5.6 В;

Ток через стабилитрон: IР= 12 мА;

Сопротивление нагрузки: RН = 500 Ом;

Внутреннее сопротивление стабилитрона: rст = 46 Ом;

Минимальный ток стабилизации: Iст.мин = 3 мА;

Максимальный ток стабилизации: Iст.макс = 30 мА;

Компенсационный стабилизатор:

Величина отклонений входного напряжения: DUвх = 20 %;

Выходное напряжение: Uвых = 10 В;

Выходной ток: Iвых = 100 мА;

3.2. Расчет параметров схемы.

Параметрический стабилизатор:

Iвых =Uвых/RH =  11.2 мА;

Rбал = (Uвх  - Uвых)/(Iвых + Iр) = 190 Ом;

Uвх.макс = Uвых + Rбал*(Iст.макс + Iр) = 13.6 В;

Uвх.мин  = Uвых + Rбал*(Iст.мин + Iр) = 8.45 В;

Кст  =  (Rбал*Uвых)/(rст*Uвх) = 2.3;

Rвых = rст || Rбал = 37 Ом;

Rн.мин = Uвых/( Iвых + IР - Iст.мин )  = 277 Ом;

Компенсационный стабилизатор:

Uвых.мин = 8 В;    

Uвых.макс = 12 В;

Uкэ.мин = 2.25 В;

Uвх.пульс = 1.425 В;

DUвх = 4 В;  

Uвх.мин  = Uвых.мин  + Uкэ.мин+ 0,5Uвх.пульс = 15 В;

Uвх.макс = Uвх.мин  + 2DUвх +  0,5Uвх.пульс = 23.7 В;

Iст =6.5 мА;

Uст = Uвых.мин = 8 В;

Uвх = Uвх.мин  = 15 В;

Rбал = (Uвх - Uст)/Iст  =1 кОм;

Кст  =  1.5RбалR2/rст(R1+R2) = 19.5; (R2 = 560 Ом)

Rвых Rпр ≈ 0.1÷0.5 Ом;

4. Экспериментальные характеристики и зависимости.

4.1. Исследование параметрического стабилизатора.

4.1.1. Характеристика Uвых = f(Uвх);

Таблица 4.1.1.

Uвх,В

Uвых,В

0,56

0,39

1,61

1,13

2,6

1,86

3,94

2,75

5,17

3,61

6,44

4,44

7,43

5,04

8,5

5,29

9,3

5,42

10,36

5,57

11,09

5,65

12,57

5,65

13,01

5,65

13,85

5,64

15,04

5,61

Область стабилизации, пределы входного напряжения 8.5 В и 15 В.

По приращениям входного и выходного напряжения в области стабилизации определим коэффициент стабилизации параметрического стабилизатора:

Kст = (ΔUвх*Uвых)/(ΔUвых*Uвх);

Kст =7.171;


Рис.4.1.1. Зависимость Uвых = f(Uвх) для параметрического стабилизатора.

4.1.2. Характеристика Uвых = f(Iнагр);

Таблица 4.1.2.

Rн,кОм

Iн,мА

Uвых,В

0,204

24,755

5,05

0,263

19,658

5,17

0,330

16,000

5,28

0,680

8,044

5,47

1,3

4,215

5,48

2

2,740

5,48

3,9

1,405

5,48

8,2

0,670

5,49

16

0,343

5,49

33

0,166

5,49

68

0,081

5,50

120

0,046

5,50

200

0,028

5,50

430

0,013

5,50

820

0,007

5,50

При снятии данной характеристики, используемый стабилитрон прогрелся, поэтом напряжение Uвых получилось меньше заданного.

По приращениям в области стабилизации определим выходное сопротивление параметрического стабилизатора:

Rвых = ΔUвых/ΔIвых;

Rвых =21.779 Ом;


Рис.4.1.2. Зависимость Uвых = f(Iнагр) для параметрического стабилизатора.

4.2. Исследование компенсационного стабилизатора.

4.2.1. Характеристика Uвых = f(Uвх);

Таблица 4.2.1.

Uвх,В

Uвых,В

2,34

0,56

4,71

2,74

8,46

6,34

10,22

8,02

12,97

9,94

14,14

9,99

15,23

10,04

17,29

10,12

19,12

10,18

21,30

10,23

23,10

10,27

25,10

10,32

27,20

10,36

29,60

10,41

Похожие материалы

Информация о работе

Предмет:
Электроника
Тип:
Отчеты по лабораторным работам
Размер файла:
357 Kb
Скачали:
0