|
|
ЛИНЕЙНЫЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ
Цель работы: освоить методику расчета стабилизатора; исследовать характеристики стабилизатора и определить параметры: область стабилизации, нестабильность выходного напряжения, внутреннее сопротивление, коэффициент сглаживания пульсаций выходного напряжения, коэффициент стабилизации, коэффициент полезного действия
Оборудование и приборы 1. Лабораторный макет стабилизатора постоянного напряжения. 2. Вольтметр универсальный цифровой GDM-8135.
Интегральные стабилизаторы напряжения
Интегральные микросхемы компенсационных стабилизаторов напряжения с непрерывным регулированием (ИСН) можно разделить на следующие группы: 1) трехвыводные стабилизаторы фиксированного напряжения; 2) стабилизаторы фиксированного напряжения с малым падением напряжения на регулирующем элементе (low drop); 3) стабилизаторы регулируемого выходного напряжения; 4) двуполярные стабилизаторы.
Качество работы интегральных стабилизаторов оценивается следующими параметрами: 1. Нестабильность выходного напряжения в процентах при заданном изменении входного напряжения
или коэффициент стабилизации
Коэффициент стабилизации и нестабильность выходного напряжения при заданном изменении входного напряжения определяются при постоянном значении тока нагрузки. 2. Нестабильность по току в процентах при заданном сбросе тока нагрузки
или внутреннее сопротивление
Нестабильность по току и внутреннее сопротивление определяются при заданном сбросе тока нагрузки и номинальном значении входного напряжения. 3. Коэффициент сглаживания пульсаций есть отношение коэффициентов пульсаций на входе и выходе стабилизатора. Коэффициент сглаживания находят при номинальном значении входного напряжения и максимальном токе нагрузки.
Коэффициент сглаживания в дБ оценивается в предположении, что падение напряжения в стабилизаторе мало и Uвх ≈ Uвых:
4. Наименьшее падение напряжения на ИСН – Uпд. 5. Ток потребляемый ненагруженным ИСН – I п. 6. Нестабильность выходного напряжения по температуре
где Эти и другие параметры стабилизаторов напряжения приведены в /3/, табл. 6.2.1. В /3/ на рис. 6.6 приведена принципиальная схема простейших интегральных стабилизаторов напряжения К142ЕН1, К142ЕН2 и дано подробное описание работы стабилизаторов. При выполнении домашнего задания выбор микросхемы, построение и расчет стабилизаторов напряжения следует вести по /3/, раздел 6.3. Так как по заданию, приведенному в табл. 6.4.1, выходное напряжение должно быть регулируемым, предпочтение следует отдать микросхемам К142ЕН3, К142ЕН5, К142ЕН8…К142ЕН12, К142ЕН18, К142ЕН14 (в зависимости от величины тока нагрузки и выходного напряжения).
Порядок выполнения работы
Принципиальные схемы стабилизаторов изображены на передней панели макета. Вольтметр PV1 и миллиамперметр PAI постоянного тока предназначены для измерения входных напряжения и тока, PV2 и РА2 - выходных. Входное напряжение можно регулировать входным резистором, выходное напряжение устанавливается резистором выходного делителя. 1.Определите параметры стабилизатора при изменении входного напряжения и постоянном сопротивлении нагрузки: коэффициент стабилизации; входную мощность Рвх; выходную мощность Рвых; мощность, рассеиваемую в стабилизаторе Рст; коэффициент полезного действия h. Для более точного измерения Uвых используйте вольтметр универсальный цифровой GDM-8135. Перед включением стабилизатора установите наименьшее входное напряжение и наименьший ток нагрузки. 1.1. Включите стабилизатор. Выходным резистором установите напряжение на входе стабилизатора, близкое к расчетному. Изменяя входное напряжение, удостоверьтесь в наличии стабилизации. Составьте таблицу и запишите в нее показания приборов. Кроме измеряемых параметров, в таблицу введите параметры, определяемые расчетным путем: входную и выходную мощности Рвх, Рвых; мощность, рассеиваемую в стабилизаторе Рст; коэффициент полезного действия h. 1.2. Изменяя входное напряжение, установите зависимости Uвых (Uвх), Рвх (Uвх), Рвых (Uвх), Рст (Uвх), h(Uвх). 1.3. Исследуйте те же зависимости при меньшем выходном напряжении (если в макете есть регулировка Uвых). 1.4. Постройте зависимости Uвых (Uвх) на одном графике, а Рвых (Uвх), Рст (Uвх) и h(Uвх) –на другом. 1.5. По зависимостям Uвых (Uвх) определите область стабилизации, относительную нестабильность выходного напряжения, Кст, не выходя за пределы области стабилизации. 2. Определите параметры стабилизатора при постоянном входном напряжении и изменяющемся токе нагрузки: Кст, Рвх, Рвых, Рст, КПД. 2.1. С помощью входного резистора установите такое значение выходного напряжения, при котором обеспечиваются лучшие показатели стабилизатора (используйте результаты исследования п.1). Входное напряжение при этом необходимо устанавливать немного больше Uвх min. соответствующего границе области стабилизации. 2.2. Составьте таблицу, данные эксперимента и расчета сведете в эту таблицу. По этимданным постройте зависимость Uвых (Iн) на одном графике и Рвх (Iн), Рвых (Iн), h(Iн) – на другом. 2.3. По зависимости Uвых (Iн) определите внутреннее сопротивление стабилизатора иотносительную нестабильность при изменении тока нагрузки. 3. С помощью универсального цифрового вольтметра GDM-8135 найдите коэффициент сглаживания стабилизатора. Измерения проводите при номинальных значениях. Установите номинальные значения Uвх, Uвых, Iн . 4. Определите величину тока нагрузки, при котором срабатывает схема защиты. Установите напряжения на входе и выходе стабилизатора такой же величины, что и в п.2. Изменяя Rн, увеличивайте ток нагрузки до тех пор, пока выходное напряжение и ток нагрузки не начнут резко уменьшаться. Ток нагрузки, при котором начинает уменьшаться выходное напряжение, есть ток срабатывания защиты.
Содержания отчета
1. Назначение работы. 2. Ответы на вопросы домашнего задания и расчет стабилизатора. 3. Протоколы испытаний стабилизатора. 4. Графические зависимости в соответствии с требованиями 5. Выводы. Полученные зависимости нужно проанализировать; привести параметры стабилизатора, полученные в ходе эксперимента, и сравнить их с паспортными данными микросхемы. Укажите диапазон Uвх, Uвых, Iн, в котором обеспечиваются наилучшие показатели стабилизатора.
Библиографический список
1. Иванов-Цыганов, А. И. Электропреобразовательные устройства РЭС/А. И. Иванов-Цыганов. М.: Высш. шк., 1991. С.162 - 165, 178 - 183. 2. Электропитающие устройства связи. /Под ред. В.Е. Китаева. М.: Радио и связь, 1988. С.180 - 195. 3. Лисовская, Н.Н. Электропреобразовательные устройства РЭС. УМКД. Методические указания по самостоятельной работе. / Н.Н. Лисовская, Г.Н. Романова. Красноярск: СФУ, 2008.
Лабораторная работа № 7   Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот...  Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...  ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...  Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
.
.
.
– значение 
при нормальной температуре.