Описание лабораторной установки. Экспериментальное исследование стабилизаторов проводят в целях определения основных параметров и характеристик

Экспериментальное исследование стабилизаторов проводят в целях определения основных параметров и характеристик, а также их соответствия расчётным значениям. Для исследования стабилизаторов напряжения постоянного тока используют лабораторную установку, структурная схема и измерительные цепи которой изображены на рис. 50.1.

Регулируемый источник постоянного напряжения (РН) запитывается от промышленной сети и позволяет плавно изменять напряжение на входе испытываемого стабилизатора. Для регулирования напряжения используется ЛАТР. Выпрямитель выполнен по схеме со средней точкой. На панели схемы выпрямления расположен емкостный сглаживающий фильтр. В качестве нагрузки стабилизатора используют реостатную схему. Для измерения входных и выходных напряжений и токов применяют приборы средних значений. Переменные напряжения и токи измеряют осциллографическим методом.

Содержание работы и порядок её выполнения

1. По исходным данным, приведенным на лабораторном стенде, рассчитайте параметрический стабилизатор напряжения на кремниевом стабилитроне с линейным балластным сопротивлением:

а) пригодность используемого стабилитрона при заданных пределах изменения питающего напряжения и тока нагрузки :

;

;

б) сопротивление балластного резистора

;

в) максимальная мощность, рассеиваемая на резисторе R_Б

;

г) дифференциальный коэффициент стабилизации по выходному напряжению

;

д) коэффициент передачи при постоянной составляющей

;

е) интегральный коэффициент стабилизации по входному напряжению

;

ж) коэффициент фильтрации ;

и) коэффициент сглаживания пульсаций ;

к) дифференциальное выходное сопротивление ПСН

;

л) коэффициент стабилизации по току нагрузки

;

м) коэффициент полезного действия при

будет

где .

Результаты расчёта занести в табл. 50.3 в строку „Теоретический расчёт”.

2. Записать номинальные данные измерительных приборов. Освидетельствовать измерительные приборы и определить цену деления шкалы каждого из них.

3. Для получения статических параметров и характеристик проводят два опыта.

Первый выполняют при постоянном токе нагрузки (его поддерживают с помощью регулятора тока РЭА) и изменении входного напряжения от до (U_0В регулируют с помощью РН, см. рис. 50.1) и далее вплоть до срыва стабилизации. Точку срыва стабилизации определяют по резкому возрастанию пульсации в кривой U_Н(t). Результаты экспериментов заносят в табл. 50.1 (измеряют 5…8 точек).

На основании этих результатов определяют:

- коэффициент стабилизации по входному напряжению

; ;

- коэффициент сглаживания пульсаций K_СГЛ;

- КПД

Второй опыт проводят при (его поддерживают с помощью РН), изменяя ток в нагрузке регулятором тока РЭА согласно техническому заданию, обычно от 1,1 I_{0Н НОМ} до нуля. Результаты измерений (5…8 точек) заносят в табл. 50.2. На основании этих измерений рассчитывают:

- коэффициент стабилизации по выходному току при ;

- дифференциальное выходное сопротивление , причём абсолютные изменения ΔI_0Н и ΔU_0Н рекомендуется выбрать в зоне номинального тока нагрузки I_{0Н НОМ} (либо I_{0Н средн}).

Таблица 50.1
U0В, В
I0В, A
UmПВ, В
U0Н, В
I0Н, A
UmПН, В

Таблица 50.2
U0В, В
I0В, A
UmПВ, В
U0Н, В
I0Н, A
UmПН, В