Файл: Учебнометодическое пособие для выполнения лабораторных работ по дисциплине Источники питания.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.01.2024
Просмотров: 183
Скачиваний: 5
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
1 Лабораторная работа № 1. Исследование двухполупериодной схемы выпрямления
2. Лабораторная работа № 2. Исследование мостовой схемы выпрямления
2.3. Порядок выполнения работы
3. Лабораторная работа № 3. Исследование параметрического стабилизатора напряжения
3.3. Порядок выполнения работы
4. Лабораторная работа № 4. Исследование компенсационного стабилизатора напряжения
рной цепи транзистора VT2 в соответствии с формулой
UР = UБЭVT2 = αUВЫХ – UОП
Из этой формулы следует, что UВЫХ ≈UОП/α. Если движок потенциометра R3 сместить к верхнему по схеме выводу (α = 1), то выходное напряжение стабилизатора приблизится к опорному.
При уменьшении α (смещение движка потенциометра R3 к нижнему выводу) выходное напряжение увеличивается и соответственно уменьшается напряжение UКЭVT1 пока транзистор VT1 не перейдет в насыщение. Тогда UВЫХ = UВХ - UКЭVT1нас. В этом режиме транзистор VT1 перестает управляться, а стабилизатор - стабилизировать напряжение. Обычно напряжение на промежутке коллектор - эмиттер транзистора VT1 составляет не менее 3 - 5 В при максимальном напряжении на выходе схемы. Такое же минимальное напряжение UКЭVT1 необходимо для сглаживания пульсаций.
15 В» и «Общ.» источника питания ИП стенда.
3 Измерить ток нaгрузки IН мультиметром на пределах измерения «200 мА» и «20 мА», проследив за правильностью подключения щупов к самому мультиметру. Напряжение измерить вторым мультиметром на пределах «20 В» и «10 В», пульсации напряжения – мультиметром в режиме измерения милливольт (0,2 В) (действующее значение) и осциллографом (измеряют амплитудное значение и наблюдают форму пульсаций, их частоту). Результаты измерений занести в таблицу 4.1.
Таблица 4.1.
4 Для измерения нестабильности входного напряжения собрать схему, показанную на рисунке 4.3 (прибор, измеряющий нестабильность выходного напряжения стабилизатора, подключают к гнезду 4 схемы, приведенной на рисунке 4.1). Мультиметр использовать сначала на пределе «20 В», а затем по мере компенсации выходного напряжения стабилизатора переключать на все более чувствительные пределы измерения («2 В», «0,2 В»).
Рисунок 4.3 – Компенсационная схема измерения нестабильности выходного напряжения
5. Установить R6 = 510 Ом, перевести тумблер ИП в положение «15 В + 15%», при этом напряжение на выходе стабилизатора должно быть равно 10 В. Изменяя напряжение ГН2, компенсируют выходное напряжение стабилизатора (миллиамперметр показывает ноль, когда напряжение на выходах исследуемой схемы и ГН2 одинаковы). Записывают значение тока нагрузки IН при R6 = 510 Ом и отключают резистор R6. При этом выходное напряжение увеличивается на δU’R6, что и является нестабильностью, вызванной изменением тока нагрузки. Выходное сопротивление стабилизатора рассчитывается по формуле RВЫХ = δU’R6 /ΔIН, где ΔIН
- изменение тока нагрузки, вызвавшее изменение выходного напряжения на δU’R6, в данном случае ΔIН = IНпри R6 = 510 Ом, так как ток нагрузки при отключенном R6 равен нулю.
6. Вновь установить R6 = 510 Ом, измерить постоянную составляющую напряжения на конденсаторе С1 и компенсировать выходное напряжение стабилизатора. Перевести тумблер ИП в положение «15 В» и снова измерить напряжение на конденсаторе С1, а также δU’R. Коэффициент стабилизации рассчитывают по формуле
,
где U’C1 и U”C1 напряжения на конденсаторе С1 при напряжениях на входе стабилизатора 17,25 и 15 В; (U’C1 и U”C1 ) /2 и U’R6 – 0,5 δU”R6 - средние напряжения на входе и выходе стабилизатора; δU”R6' - изменение выходного напряжения, вызванное изменением входного на 15%.
UР = UБЭVT2 = αUВЫХ – UОП
Из этой формулы следует, что UВЫХ ≈UОП/α. Если движок потенциометра R3 сместить к верхнему по схеме выводу (α = 1), то выходное напряжение стабилизатора приблизится к опорному.
При уменьшении α (смещение движка потенциометра R3 к нижнему выводу) выходное напряжение увеличивается и соответственно уменьшается напряжение UКЭVT1 пока транзистор VT1 не перейдет в насыщение. Тогда UВЫХ = UВХ - UКЭVT1нас. В этом режиме транзистор VT1 перестает управляться, а стабилизатор - стабилизировать напряжение. Обычно напряжение на промежутке коллектор - эмиттер транзистора VT1 составляет не менее 3 - 5 В при максимальном напряжении на выходе схемы. Такое же минимальное напряжение UКЭVT1 необходимо для сглаживания пульсаций.
4.3. Порядок выполнения работы
1. Собрать схему параметрического стабилизатора напряжения (см. рисунок 4.1), пользуясь графическими обозначениями на сменной панели. При выполнении работы используют: R1 = 1,6 кОм; R2 = 7,5 кОм; R3 = 200 Ом; R4 = 2,2 кОм (переменный); R5 = 1 кОм; R6 = 510 Ом, 1 кОм; 1,6 кОм; С1 =50 мкФ;С2 = 20 мкФ, VD1 – VD4 диоды Д220, VT1 и VT2 транзисторы KT361A или заданные преподавателем, VD5 - стабилитрон Д814А.
2. На гнезда 1 и 2 исследуемой схемы подать переменное напряжение с зажимов «
15 В» и «Общ.» источника питания ИП стенда.3 Измерить ток нaгрузки IН мультиметром на пределах измерения «200 мА» и «20 мА», проследив за правильностью подключения щупов к самому мультиметру. Напряжение измерить вторым мультиметром на пределах «20 В» и «10 В», пульсации напряжения – мультиметром в режиме измерения милливольт (0,2 В) (действующее значение) и осциллографом (измеряют амплитудное значение и наблюдают форму пульсаций, их частоту). Результаты измерений занести в таблицу 4.1.
Таблица 4.1.
| Напряжение сети | U1 = 15 В | U1 = 17,5 В | ||||||
| R6 (RНАГР), кОм | 0,51 | 1,0 | 1,6 | ∞ | 0,51 | 1,0 | 1,6 | ∞ |
| UC1, В | | | | | | | | |
| ΔUС1, В | | | | | | | | |
| UКVT1, В | | | | | | | | |
| UКVT2, В | | | | | | | | |
| ΔUКVT1, В | | | | | | | | |
| UR6, (UВЫХ), В | | | | | | | | |
| IН, мА | | | | | | | | |
| UБЭVT2, В | | | | | | | | |
| PКVT1 = IН UКЭVT1, мВт | | | | | | | | |
4 Для измерения нестабильности входного напряжения собрать схему, показанную на рисунке 4.3 (прибор, измеряющий нестабильность выходного напряжения стабилизатора, подключают к гнезду 4 схемы, приведенной на рисунке 4.1). Мультиметр использовать сначала на пределе «20 В», а затем по мере компенсации выходного напряжения стабилизатора переключать на все более чувствительные пределы измерения («2 В», «0,2 В»).
Рисунок 4.3 – Компенсационная схема измерения нестабильности выходного напряжения
5. Установить R6 = 510 Ом, перевести тумблер ИП в положение «15 В + 15%», при этом напряжение на выходе стабилизатора должно быть равно 10 В. Изменяя напряжение ГН2, компенсируют выходное напряжение стабилизатора (миллиамперметр показывает ноль, когда напряжение на выходах исследуемой схемы и ГН2 одинаковы). Записывают значение тока нагрузки IН при R6 = 510 Ом и отключают резистор R6. При этом выходное напряжение увеличивается на δU’R6, что и является нестабильностью, вызванной изменением тока нагрузки. Выходное сопротивление стабилизатора рассчитывается по формуле RВЫХ = δU’R6 /ΔIН, где ΔIН
- изменение тока нагрузки, вызвавшее изменение выходного напряжения на δU’R6, в данном случае ΔIН = IНпри R6 = 510 Ом, так как ток нагрузки при отключенном R6 равен нулю.
6. Вновь установить R6 = 510 Ом, измерить постоянную составляющую напряжения на конденсаторе С1 и компенсировать выходное напряжение стабилизатора. Перевести тумблер ИП в положение «15 В» и снова измерить напряжение на конденсаторе С1, а также δU’R. Коэффициент стабилизации рассчитывают по формуле
,где U’C1 и U”C1 напряжения на конденсаторе С1 при напряжениях на входе стабилизатора 17,25 и 15 В; (U’C1 и U”C1 ) /2 и U’R6 – 0,5 δU”R6 - средние напряжения на входе и выходе стабилизатора; δU”R6' - изменение выходного напряжения, вызванное изменением входного на 15%.