
- •Лабораторная работа № 4 Исследование стабилизатора постоянного напряжения Цели работы:
- •Описание лабораторного макета
- •Экспериментальные исследования
- •1. Исследование параметрического стабилизатора (без упт) с линейным балластным резистором.
- •2. Исследование параметрического стабилизатора (без упт) с нелинейным токостабилизирующим двухполюсником.
- •3. Исследование компенсационного стабилизатора с упт в цепи обратной связи и линейной нагрузкой упт.
- •4. Исследование компенсационного стабилизатора с упт в цепи обратной связи и с токостабилизирующим двухполюсником в цепи нагрузки упт.
- •5. Исследование схем защиты стабилизатора.
- •6. Исследование чувствительности выходного напряжения к величине напряжения Eэт в режиме стабилизации напряжения.
- •7. Моделирование температурной нестабильности выходного напряжения стабилизатора.
- •Контрольные вопросы
- •В чем отличие схемы компенсационного стабилизатора тока от схемы стабилизатора напряжения?
- •Как изменяется напряжение на выходе компенсационного стабилизатора при изменении напряжения на входе?
- •Какие параметры стабилизатора улучшаются при использовании в его составе дифференциального упт?
- •Объяснить работу схемы защиты стабилизатора.
7. Моделирование температурной нестабильности выходного напряжения стабилизатора.
UН, В |
t, с |
Нагрев |
8,016 |
20 |
VT2
|
8,062 |
40 |
|
8,094 |
60 |
|
8,12 |
80 |
|
8,081 |
100 |
VT2 и VT1 |
8,042 |
120 |
|
8,023 |
140 |
|
8 |
160 |
Спустя 2 минуты после выключения подогрева обоих транзисторов Uн = 8 В.
Определим температурную погрешность стабилизации: δU T = | Uн max/Uн |= 0,12/8 = 0,015.
Краткие выводы:
1. Исследовали схемы стабилизаторов постоянного напряжения с непрерывным регулированием.
2. Провели исследование основных характеристик стабилизатора: коэффициента стабилизации и выходного сопротивления – в зависимости от коэффициента усиления в цепи обратной связи. Исследование температурной нестабильности выходного напряжения стабилизатора.
3. Изучили схемы защиты стабилизатора от перегрузки по току.
4. Приобрели навыки экспериментального определения параметров стабилизатора.
Контрольные вопросы
В чем отличие схемы компенсационного стабилизатора тока от схемы стабилизатора напряжения?
омпенсационные стабилизаторы напряжения и тока
Могут работать на переменный или постоянный ток и используют принцип непрерывного или импульсного автоматического регулирования стабилизируемого параметра (напряжения или тока).
Структурные схемы.
Существуют 2 основные схемы:
- с последовательным включением регулируемого элемента по отношении к нагрузке.
- с параллельным включением регулируемого элемента.
Рисунок 2 – Структурная схема компенсационного стабилизатора с последовательным включением регулируемого элемента.
Рисунок 3 – Структурная схема компенсационного стабилизатора с параллельным включением регулируемого элемента.
В компенсационном стабилизаторе с последовательным включением регулируемого элемента напряжение на нагрузке Uн сравнивается с опорным напряжением
,
(2)
где
-
коэффициент усиления.
В
реальных стабилизаторах источник
опорного напряжения (ИОН) питается от
выходного стабильного напряжения
.
,
(3)
где
-
внутреннее потребление.
Недостатки:
- последовательное включение по отношению к нагрузке РЭ, требует большой пропускной способности по току в стабилизаторах с непрерывным регулированием;
- на РЭ постоянно рассеивается энергия и КПД трудно обеспечить выше 60%.
На практике используют импульсный режим автоматического регулирования.
Разгрузить РЭ по току позволяет схема с параллельным включением РЭ по отношению к нагрузке (рисунок 3).
тогда
Схема позволяет применить РЭ малой мощности, но ставит добавочное сопротивление (ДС).
Схема целесообразна в устройствах малой мощности с импульсным питанием.
Приведенные функциональные схемы отражают принципы работы в импульсных стабилизирующих устройствах, обеспечивающие импульсный режим работы.