Результаты измерения напряжений
U, В |
2U, В |
3U, В |
|
|
|
7. Выключить питание стенда и осциллографа кнопками КН1 и КН2.
Содержание отчета:
1) цель работы;
2) представить принципиальные схемы выпрямителей и соответствующие диаграммы напряжений;
3) представить принципиальные схемы умножения напряжений и результаты измерений;
4) сделать выводы.
Контрольные вопросы
1. Что называется выпрямительным устройством?
2. Назовите основные схемы выпрямления. Перечислите все достоинства и недостатки каждой схемы.
3. Перечислите основные параметры выпрямителя.
4. Как определяется частота основной гармоники на выходе выпрямителя?
5. Что определяет коэффициент пульсации и какое его численное значение для каждой схемы выпрямления?
6. От чего зависит уровень постоянной составляющей выпрямленного напряжения рассмотренных схем?
7. Каков принцип умножения напряжения в схемах содержащих ёмкости и диоды?
8. Какое максимальное значение выходного напряжения может быть достигнуто, например, в схеме удвоения.
9. При каких условиях возрастает коэффициент пульсации на выходе схем умножения?
10. Перечислите достоинства и недостатки основных схем умножения.
Рис. 1.15. Лабораторный стенд
Исследование полупроводниковых стабилизаторов постоянного напряжения
2.1. Общие сведения
Структурная схема исследования стабилизатора (СТ) постоянного напряжения показана на рис. 2.1.
Рис. 2.1. Структурная схема исследования стабилизатора напряжения
Основными внешними факторами, оказывающими влияния на параметры стабилизатора, являются колебания выпрямленного напряжения и сопротивления нагрузки.
Важнейшим техническим показателем любого стабилизатора является точность его работы в установившемся режиме. Для оценки точности пользуются параметрами, к числу которых относятся:
Номинальное
входное напряжение 
– это напряжение
источника энергии, при котором через
стабилизатор питается нагрузка
номинальным током. На каждый стабилизатор
задаются пределы изменения входного
напряжения 
, 
,
при которых он обеспечивает требуемые
выходные параметры. Отклонения входного
напряжения обычно выражают в относительных
величинах (проценты) или в виде дроби:
; 
.
(2.1)
Из этих соотношений можно определить максимальное и минимальное входные напряжения:
; 
.
(2.2)
Номинальное
выходное напряжение 
– это напряжение
на выходе стабилизатора, подводимое к
питаемой нагрузке. Для регулируемых
стабилизаторов напряжения обычно
указывают максимальное 
и
минимальное 
выходные
напряжения, тогда диапазон регулирования
выходного напряжения стабилизатора:
.
(2.3)
Относительная
нестабильность выходного
напряжения 
характеризует
допустимые отклонения стабилизированного
напряжения от
номинального 
при
изменении входного напряжения
(сопротивление
нагрузки постоянно):
.
(2.4)
Относительная
нестабильность по току 
характеризует
отклонения стабилизированного напряжения
от номинального при изменении тока
нагрузки 
(входное
напряжение постоянно):
.
(2.5)
Коэффициент нестабильности по напряжению:
.
(2.6)
Коэффициент нестабильности по току нагрузки:
.
Параметры
,
, 
,
, 
отличаются
друг от друга только оценкой нестабильности
по напряжению или току (абсолютная или
относительная), но выражают одно и то
же физическое содержание.
Коэффициент
стабилизации 
, характеризующий
стабильность выходного напряжения 
,
при изменении входного напряжения
показывает,
во сколько раз напряжение на выходе
стабилизатора при постоянной нагрузке
изменяется меньше относительно изменений
на входе:
.
(2.8)
Коэффициент
стабилизации 
для
стабилизатора тока по входному напряжению
при постоянной нагрузке показывает во
сколько раз относительное изменение
тока нагрузки меньше вызвавшего его
относительного изменения напряжения
на входе:
.
(2.9)
Выходное
сопротивление стабилизатора 
определяется
как отношение изменения напряжения на
выходе стабилизатора к изменению тока
нагрузки:
.
(2.10)
Температурный коэффициент напряжения характеризует степень стабильности выходного напряжения:
.
(2.11)
Коэффициент полезного действия стабилизатора определяется отношением полезной мощности, выделяемой на нагрузке к мощности, потребляемой им от выпрямительного устройства
.
(2.12)
Напряжение
пульсаций 
– уровень
переменной составляющей
выходного напряжения, оцениваемый в
средних квадратичных
значениях или в процентах относительно
напряжения
:
.
(2.13)
Коэффициент
искажения формы кривой 
служит
показателем оценки качества стабилизаторов
переменного напряжения, характеризующих
искажение формы кривой на выходе. Данный
коэффициент определяется отношением
действующего значения тока или напряжения
первой гармоники к действующему значению
суммы всех составляющих тока или
напряжения:
; 
.
(2.14)
Коэффициент
мощности
характеризует
реактивные потери и определяется
отношением активной
мощности 
, потребляемой стабилизатором,
к полной мощности 
,
подводимой к нему от сети или другого
источника переменного тока:
.
(2.15)