Лабораторне заняття № 9 (2 год.)
ТЕМА: Дослідження компенсаційних стабілізаторів
НАВЧАЛЬНА МЕТА: Вивчення принципів роботи стабілізатора напруги компенсаційного типу. Визначення основних параметрів, зняття і побудова амплітудної характеристики компенсаційного стабілізатора
ОБЛАДНАННЯ ТА ОСНАЩЕННЯ: ПЕОМ, програма Electronics Workbench
Рисунок 1 - Схема дослідження стабілізатора
ОСНОВНІ ТЕОРЕТИЧНІ ПОЛОЖЕННЯ:
Суть компенсаційного методу стабілізації зводиться до автоматичного регулювання вихідної напруги.
Компенсаційні стабілізатори – це замкнуті системи автоматичного регулювання із жорстким від′ємним зворотним зв′язком.
У компенсаційних стабілізаторах здійснюється порівняння фактичної величини вихідної напруги з її заданою величиною і залежно від величини і знаку розузгодження між ними автоматично здійснюється корегуюча дія на елементи стабілізатора, направлена на зменшення цього розузгодження.
Схеми компенсаційних стабілізаторів постійної напруги бувають послідовного (рис.2,б) і паралельного типів (рис.2,а).
а) б)
Рисунок 2 - Схеми компенсаційних стабілізаторів постійної напруги
а) паралельного типу; б) послідовного типу
Основним елементом стабілізатора є регулюючий елемент, зміною опору якого досягають стабілізації напруги на навантаженні.
В стабілізаторах паралельного типу регулюючий елемент (РЕ) вмикається паралельно навантаженню.
В стабілізаторах послідовного типу регулюючий елемент (РЕ) вмикається послідовно навантаженню.
РЕ – регулюючий елемент; П – підсилювач постійного струму; ДОН – джерело опорної напруги Uоп ; Rб – баластний опір; Rн – опір навантаження.
Хід роботи
1 Вивчити схему випрямляча на рис.1, склад елементів і їх призначення
2 Випробування схеми
2.1 Перемикачем Space виключити конденсатор С1, поставивши його в нижнє положення. До входу схеми підключити джерело живлення ~6 В.
Плавно збільшуйте вхідну напругу Uвх від 6 до 18 В згідно таблиці 1 спостерігати зміну вихідної напруги Uвих.
У працездатному стабілізаторі вихідна напруга Uвих плавно змінюється до свого номінального значення, а потім величина Uвих залишається постійною.
2.2 Перемикачем Space включити конденсатор С1, поставивши його в верхнє положення. До входу схеми підключити джерело живлення ~6 В.
Плавно збільшуйте вхідну напругу Uвх від 6 до 18 В згідно таблиці 1 спостерігати зміну вихідної напруги Uвих.
У працездатному стабілізаторі вихідна напруга Uвих плавно змінюється до свого номінального значення, а потім величина Uвих залишається постійною.
Таблиця 1
Uвх, В |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
Uвих, В при С1- виключеному |
|
|
|
|
|
|
|
Uвих, В при С1-включеному |
|
|
|
|
|
|
|
3 Побудова амплітудної характеристики компенсаційного стабілізатора.
За даними таблиці побудувати у координатах (Uвх , Uвих ) характеристику Uвих= f(Uвх), для включеного та виключеного конденсатора С1.
4 Визначення параметрів компенсаційного стабілізатора.
Визначити коефіцієнт стабілізації Кст за формулою, для виключеного та виключеного конденсатора С1:
Кст = (Δ Uвх / Uвх) / (Δ Uвих / Uвих);
Значення Δ Uвх = Uвх1 - Uвх2 , та відповідно йому Δ Uвих = Uвих1 - Uвих2 , вибрати з таблиці вимірювань.
ЗМІСТ ЗВІТУ:
- титульний лист з назвою роботи та її виконавцем;
- мета роботи;
- перелік обладнання;
- схема стабілізатора;
- розрахункова частина;
- таблиця з результатами .
- характеристики (на міліметровому папері).
- висновки;
- відповіді на контрольні запитання.
КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ ДО ЗАХИСТУ:
1 У чому суть стабілізації частоти коливань і які методи стабілізації?
2 У чому полягає параметричний метод стабілізації?
3 Подайте умови вибору стабілітрона для параметричного стабілізатора.
4 Для чого необхідний баластний резистор?
5 На чому базується компенсаційний метод стабілізації?
ПІДВЕДЕННЯ ПІДСУМКІВ І ОЦІНЮВАННЯ РІВНЯ ЗНАНЬ: По результатам виконання, оформлення лабораторної роботи робляться узагальнені висновки і оцінюється виконання, своєчасність і правильність оформлення звіту, з виставленням оцінки по п’ятибальній шкалі в журнал.
ВИКЛАДАЧ - Т.І.Ковальова