ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. Бонч-Бруевича

СПБГУТ

Отчет

по лабораторной работе №5(4):

«ИССЛЕДОВАНИЕ ЛИНЕЙНЫХ КОМПЕНСАЦИОННЫХ СТАБИЛИЗАТОРОВ ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ»

Подготовили: Чиликина К.,Франк В., Ивашова М., Дзоблаев Э.

Группа: ИКТУ-41

Проверила: Копылова И.В.

Цель работы

Закрепить знания принципов работы и рабочих свойств линейных стабилизаторов постоянного напряжения с непрерывным режимом работы регулирующего элемента.

Освоить методику экспериментального определения значений показателей качества компенсационных стабилизаторов постоянного напряжения с непрерывным регулированием и оценить достоинства и недостатки каждого из стабилизаторов путем сравнения численных значений показателей качества.

5.1 основные характеристики линейного компенсационного стабилизатора

При оценке качества функционирования линейных стабилизаторов постоянного напряжения необходимо определить численные значения его основных показателей качества:

• коэффициент стабилизации К_ст ;

• относительной нестабильности выходного напряжения _U,%;

• выходного сопротивления R_вых;

• коэффициента полезного действия .

• диапазон стабилизации D_CT

Коэффициент стабилизации определяется при постоянном значении сопротивления нагрузки R_н ( R_н = const ) в соответствии с соотношением :

или (5.1)

Где U_вх.ном U_{вых.ном}– номинальные значения входного напряжение и выходного напряжения

- изменение напряжения на входе стабилизатора

- отклонение выходного напряжения.

(5.4)

Показателем качества стабилизатора является также диапазон стабилизации D_cт в пределах которого К_ст = const:

5.2 Экспериментальное исследование стабилизатора постоянного напряжения на интегральной микросхеме КР142ЕН8Б

Определение коэффициента стабилизации Kст и _U,%;

Измеряемый параметр	Результаты измерений			Kст	U,%;
Uвх, В	𝑈вх.ном = 15	11	16	300	0.11
Uвых, В	9.02	9.02	9.03
Iн, А	0,04	0,04	0,04

Определение выходного сопротивления Rвых

Измеряемый параметр	Результаты измерений		Rвых, Ом
	Положение «2»	Положение «5»
Uвых, В	9.02	9.01	0.058
∆Uвых, В	0,01
Iн, А	0,04	0,175
∆Iн, А	0,171

Определение КПД

𝑈вых

𝜂 = = 0,6

𝑈_вх

Определение диапазона стабилизации

Тип стабилизатора	Результаты измерений
	𝑈вх.ном	𝑈вых.ном			DCT
ИМС КР142ЕН8А	15	9.03	20.6	10.5	0.67

5.3 Экспериментальное исследование транзисторного компенсационного

стабилизатора с непрерывным регулированием

Определение коэффициента стабилизации Kст

Измеряемый параметр	Результаты измерений			Kст	U,%;
Uвх, В	13,0	11,0	16,0	19	0.2
Uвых, В	8.93	8.82	9
Iн, А	0,04	0,039	0,04

Определение выходного сопротивления Rвых

Измеряемый параметр	Результаты измерений		Rвых, Ом
	Положение «2»	Положение «5»
Uвых, В	8.9	8.88	0,15
∆Uвых, В	0,02
Iн, А	0,04	0,173
∆Iн, А	0,133

Определение КПД

𝑈вых

𝜂 = = 0,68

𝑈_вх

ТТТТТТ Тип стабилизатора	результаты измерений
	𝑈вх.ном	𝑈вых.ном			DCT
Транзисторный с непрерывным регулированием	13	8.9	13.2	12.7	0.04

Сравнение показателей качества исследуемых линейных стабилизаторов

Тип стабилизатора	Коэффициент стабилизации Kст	Выходное сопротивление Rвых, Ом	КПД
ИМС КР142ЕН8Б	300	0,058	0,6
Транзисторный, с непрерывным регулированием	19	0,15	0,68

Вывод:

В ходе лабораторной работы были исследованы два типа линейных стабилизаторов напряжения: на интегральной микросхеме КР142ЕН8Б и транзисторный компенсационный стабилизатор. Сравнение их характеристик показало, что:

• ИМС КР142ЕН8Б обладает значительно более высоким коэффициентом стабилизации (300 против 19) и меньшим выходным сопротивлением (0.058 Ом против 0.15 Ом), что делает его более устойчивым к колебаниям входного напряжения и нагрузки.

• Транзисторный стабилизатор показал несколько более высокий КПД (0.68 против 0.6), что указывает на его чуть лучшую энергоэффективность.

• Диапазон стабилизации у микросхемы также оказался шире.

Таким образом, ИМС КР142ЕН8Б демонстрирует лучшие стабилизирующие свойства, в то время как транзисторная схема немного эффективнее по энергопотреблению.