Краткие теоретические сведения

Напряжения

Исследование параметрического стабилизатора

Лабораторная работа №16

Сделать краткие выводы по работе

Контрольные вопросы

Методические указания

3.1 Переменное напряжение подводить к гнездам:

1-исследуемой схемы от одного из крайних зажимов источника питания ИП стенда; 2- от зажима «Общ» источника питания ИП стенда.

3.2 Тумблер ИП должен находиться в том же положении, что и при выполнении лабораторной работы №14.

3.3 При выполнении работы использовать диоды КД103А. Остальные элементы схемы аналогичны перечисленным в лабораторной работе №14.

3.4 Таблица 1 для внесения данных измерений и расчетов аналогична таблице 1 в лабораторной работе №14.

4.1 Какими величинами определяется максимально- допустимое обратное напряжение диода в мостовой схеме?

4.2 Какой будет осциллограмма напряжения на нагрузке, если один из диодов отключен?

4.3 Когда применяется мостовая схема выпрямления?

Цель работы: изучение принципа действия параметрического стабилизатора напряжения, его исследование при изменении входного напряжения и нагрузки, расчет коэффициента стабилизации и выходного сопротивления.

Для питания радиоэлектронной аппаратуры обычно используют стабилизированные источники питания. Особенно широко их применяют в аппаратуре на транзисторах и микросхемах. Идеальный стабилизатор должен обеспечивать абсолютное постоянство выходного напряжения. В реальном стабилизаторе выходное напряжение все же зависит от входного. Стабильность выходного напряжения оценивается коэффициентом стабилизации:

(1)

Где ∆U_ВХ- изменение входного напряжения; ∆U_ВЫХ- изменение выходного напряжения, вызванное изменением входного.

Стабилизаторы одновременно со стабилизацией сглаживают пульсации выпрямленного напряжения, т.е. являются активными фильтрами.

В параметрических стабилизаторах напряжения используется малая зависимость напряжения на стабилитроне от проходящего через него тока.

Входное напряжение U_ВХ (рисунок 1) распределяется между ограничивающим резистором R_ОГР и параллельно включенным стабилитроном VD5 и резистором нагрузки R_Н.

Рисунок 1

Изменение входного напряжения сопровождается изменением входного тока I_ВХ. При этом изменяются напряжения на ограничивающем резисторе U_{R ОГР} и незначительно на стабилитроне и нагрузке, поскольку рабочий участок ВАХ стабилитрона все же имеет некоторый наклон по отношению к оси I_ОБР.

При изменении нагрузки происходит перераспределение токов I_СТ и I_Н между стабилитроном и нагрузкой, а общий ток I_ВХ остается неизменным.

Стабилитрон работает нормально, если при полном изменении входного напряжения и нагрузки ток через стабилитрон I_СТ останется в пределах I_СТMIN - I_СТMAX, которыми ограничивается рабочий участок ВАХ.

Параметрический стабилизатор позволяет получить К_СТ=20-30. Больший К_СТ можно получить, включив последовательно два стабилизатора.

При таком включении второй низковольтный стабилизатор будет питаться предварительно стабилизированным выходным напряжением первого высоковольтного. Однако при этом чрезвычайно низок КПД схемы (несколько процентов).

Короткое замыкание на выходе стабилизатора не выводит его из строя, а лишь увеличивает мощность, рассеиваемую на резисторе R_ОГР.

(2)

Отключение нагрузки (холостой ход на выходе) переводит стабилизирующий элемент в наиболее тяжелый режим, так как через него протекает весь входной ток I_ВХ, а напряжение остается прежним. Максимальную мощность стабилитрона рассчитывают по формуле:

(3)

Дата добавления: 2017-02-01