4. Анализ работы стабилизатора напряжения

Анализ проводим по полученным выше экспериментальным характеристикам и параметрам стабилитрона, а также по известным значениям резисторов R2 и R3.

Прежде всего на графике ВАХ стабилитрона по двум точкам строим нагрузочную прямую

.

Для этого на оси напряжения отметим точку , на оси тока – точку E_н/R2. Напряжение возьмем в п. 4 лабораторного задания.

Пересечение нагрузочной прямой с ВАХ определит параметры рабочего режима: Они должны быть близки к значениям экспериментального номинального режима

Исследуя смещение рабочей точки при изменении Е_н на Е, определите коэффициент стабилизации. Для этого построим новую нагрузочную прямую при и получаем новую рабочую точку. Смещение рабочей точки даст приращения тока и напряжения стабилитрона.

Указание. Значение Е следует взять в соответствии с экспериментом. Если по графику ВАХ окажется трудно определить ΔU_ст , то можно использовать найденное значение R_i и вычислить ΔU_ст = ΔI∙R_i.

По полученным данным рассчитайте K_ст. Кроме того, в рабочей точке вычислите мощности, рассеиваемые на стабилитроне (Р_ст), на нагрузке (P_R3), балластном сопротивлении (P_R2) и, затем, коэффициент полезного действия стабилизатора напряжения Причем R2 = 360 Ом, R3 = 560 Ом, а под «полезной» следует понимать мощность, рассеиваемую на нагрузке (P_R3).

5. Содержание отчета

1. Результаты выполнения предварительного задания.

2. Цель работы.

3. Паспортные данные исследуемого стабилитрона.

4. Схема проведения экспериментов.

5. График ВАХ стабилитрона с отмеченными на ней экспериментальными значениями .

6. Экспериментальные значения

7. Схема стабилизатора напряжения (без измерительных приборов) и рассчитанные по параметрам стабилитрона значения (полученные в п. 4).

Контрольные вопросы

1. Назовите и охарактеризуйте виды пробоев p–n-перехода.

2. Как зависит от вида пробоя стабилитрона?

3. Какие электрические параметры характеризуют стабилитрон?

4. Изобразите ВАХ стабилитрона, покажите рабочий участок. Какие параметры можно определить по ВАХ?

5. Как определяются и что характеризуют статическое и дифференциальное сопротивления стабилитрона?

6. Как выглядит схема подключения стабилитрона для стабилизации напряжения на нагрузке?

7. Как строится нагрузочная прямая? Как с ее помощью можно оценить изменение при изменении напряжения источника питания Е и сопротивления нагрузки R3?

8. Роль балластного сопротивление R2 в схеме стабилизатора напряжения?

9. От каких параметров стабилитрона и элементов схемы стабилизатора зависит его КПД?

Литература: [1, с. 27–34, 121–126]; [2, с. 199–201]; [2, с. 394–398]; [6, с. 68–74, 121–126]

22