Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации

                  

Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

Московский технический университет связи и информатики

__________________________________________________________________

Кафедра Экологии, безопасности жизнедеятельности и электропитания

Лабораторная работа №10 по дисциплине «Электропитание устройств и систем инфокоммуникаций»

«Исследование интегрального стабилизатора напряжения»

     

Выполнили
Студенты группы БРВ2201:	_______________________ _______________________ _______________________ _______________________	Велит А.И. Мусаев Д.Ш. Зейналов Р.А. Деветьяров И.Е.
Проверил
К.т.н.:	_______________________	Савостин С.Д.

Москва 2025

1. Цель работы

Практическое ознакомление со схемами включения интегральных стабилизаторов напряжения (ИС) серии К142ЕН 1,2 (А, Б), характеристиками и методами испытаний данных стабилизаторов.

2. Теоретическая часть

Провести экспериментальные испытания интегрального стабилизатора К142ЕН1А, определить его основные параметры и выявить достоинства и недостатки основных схем включения.

Рисунок 1 – Структурная схема компенсационного стабилизатора с непрерывным регулированием последовательного типа

Рисунок 2 – Схема последовательного стабилизатора напряжения в интегральном исполнении

Технические данные интегрального стабилизатора серии К142ЕН1А:

ИС
К142ЕН1А	0.15	40	3-12	0.3	0.5	0.01	4	0.8

Рисунок 3 – Схема лабораторного стенда

B2 – переключатель режимов работы микросхемы;

V2 и A2 – соответственно, вольтметр и миллиамперметр

постоянного тока для определения выходного напряжения и

тока нагрузки;

– нагрузка стабилизатора;

гнезда Г1 – Г4 служат для подключения осциллографа;

В3 – выключатель питания ИС.

Расчетные формулы:

; ;

3. Ход лабораторной работы

1. Определение параметров ИС при изменяющемся входном напряжении и постоянном токе нагрузки

С помощью лабораторного стенда (рисунок 3), снимается характеристика стабилизатора при .

Ниже в таблице представлены результаты измерений:

Таблица 1 – Результаты измерений при постоянном токе нагрузки

№ опыта	Положение выключателя B2	Экспериментальные данные					Расчетные данные
		Uвх, В	U’вых, В	Uвых, В	Iн, мА	Iвх, мА	Pвх, Вт	Pвых, Вт	Pис, Вт	η
			Мгнов. измерение	Измерение через 1 мин.
1	“2”	10	7,71	7,79	40	42	420	311,6	108,4	0,74
		12	8,6	8,604			504	344,16	159,84	0,68
		14	8,601	8,610			588	344,4	243,6	0,58
		16	8,608	8,620			672	344,8	327,2	0,51
		18	8,621	8,631			756	345,24	410,76	0,45

Расчет нестабильности выходного напряжения и коэффициента стабилизации:

- для режима “2”

Коэффициент стабилизации по напряжению:

- для режима “2”

Далее представлен график зависимостей и для двух режимов работы:

Рисунок 4 – График зависимостей и

Ниже представлен график зависимостей для двух режимов работы:

Рисунок 5 – График зависимостей

Расчет приращения при изменении от 16 до 18 В:

Расчет приращения ΔT температуры p-n перехода:

Вычисление разности ( ) при :

не определяется, т.к. данные были сняты только в положении В2 «2»

2. Определение параметров ИС при постоянном входном напряжении и изменяющемся токе нагрузки

При постоянном входном напряжении и изменяющемся токе нагрузки снимается внешняя характеристика ИС . Характеристика снимается при питании ИС от двух источников (переключатель B2 находится в положении “2”).

Таблица 2 – Результаты измерений при постоянном входном напряжении

№ опыта	Экспериментальные данные					Расчетные данные
	Iн, мА	U’вых, В	Uвых, В	Iвх, мА	Uвх, В	Pвх, Вт	Pвых, Вт	Pис, Вт	η
		Мгновенное измерение	Измерение через 1 мин.
1	23	8,643	8,640	30	16	480	198,72	281,28	0,414
2	40	8,612	8,622	45		720	344,88	375,12	0,479
3	60	8,604	8,608	65		1040	516,48	523,52	0,496
4	80	8,583	8,590	85		1360	687,2	672,8	0,505
5	100	8,570	8,565	100		1600	856,5	743,5	0,535

Ниже представлен график зависимостей :

Рисунок 6 – График зависимостей

Далее представлен график зависимостей :

Рисунок 7 - график зависимостей

Определение внутреннего сопротивления стабилизатора и нестабильности по току :

– номинальное значение выходного напряжения ИС

3. Определение коэффициента сглаживания ИС

Коэффициент сглаживания ИС определяется при номинальном значении входного напряжения и максимальном токе нагрузки .

Таблица 3 – Таблица результатов изменений

Положение переключателя B2	Uвх~, В	Uвых~, В	q
“2”	0,38	0,006	33,922

Используя опытные данные из таблицы 3, выполняется расчет коэффициента сглаживания по формуле:

, где ; ;

4. Определение величины тока нагрузки, при котором срабатывает схема защиты

Для проведения опыта на входе стабилизатора с помощью ЛАТР устанавливают напряжение .

Ток нагрузки, при котором срабатывает защита стабилизатора равен:

4. Выводы

В результате выполнения лабораторной работы было проведено исследование интегрального стабилизатора напряжения, проведены соответствующие необходимые измерения и расчеты, построены заданные графики. По итогам выполнения лабораторной работы, все полученные значения находятся в допустимых пределах.