Файл: М. А. Бончбруевича.docx

Построить зависимость U_ВЫХ/U_{ВЫХ МАКС} = f (R_н).

Сравнить с результатами, полученными в п. 5. Сделать выводы.
7.2. Переключатель «R_Н грубо» установить в положение «Х.Х.».

Переключатель S1 установить в верхнее положение.

Постепенно уменьшать R_н с помощью переключателя «R_Н грубо» и регулятора «R_Н точно». Получить зависимость между напряжением на выходе ППН и сопротивлением нагрузки в режиме автоматической регулировки выходного напряжения.

Заполнить таблицу 4.7.

Таблица 4.7

Измеряемая величина	Измерительный прибор	Положение переключателя «RН грубо»
		ХХ
UВЫХ, В	PV2
IВЫХ , мА	РА2
Rн=UВЫХ / IВЫХ	вычислить
UВЫХ/UВЫХ МАКС	вычислить

---

Построить зависимость U_ВЫХ/U_{ВЫХ МАКС} = f (R_н) в тех же координатных осях, что и в п. 7.1. Сделать выводы по результатам эксперимента.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4
ИССЛЕДОВАНИЕ ЛИНЕЙНЫХ СТАБИЛИЗАТОРОВ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ
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.
Описание лабораторного макета стабилизатора и указания по проведению экспериментальных исследований
Экспериментальные исследования проводится на макетах, смонтированных и установленных в рабочем отсеке лабораторной установки.

Для проведения исследований на вход исследуемой схемы стабилизатора подается напряжение от встроенного источника постоянного нестабилизированного напряжения. Это напряжение регулируется в пределах от 5 до 20 вольт. Источник имеет защиту от кратковременной перегрузки по току нагрузки. При перегрузке начинает мигать светодиод «Перегрузка». Входное напряжение и потребляемый ток контролируются с помощью PV1 и PA1 лабораторной установки. Значение тока нагрузки устанавливается путём изменения сопротивления блока нагрузок (правая панель лабораторной установки, ручка переключателя «R_Н грубо» и ручка переменного резистора «R_Н точно»). Примерные пределы изменения R_Н: от 1300 Ом в положении «1» до 17 ОМ в положении «11» переключателя «R_Н грубо». В положении «Х.Х.» R_Н ∞. Напряжение на нагрузке (выходное напряжение) контролируются вольтметром PV2 и миллиамперметром PA2.

Введение:

При оценке качества функционирования стабилизаторов 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 .
Коэффициент стабилизации

---

выходного напряжения стабилизатора определяется при постоянном значении сопротивления нагрузки R_н

( R_н = const ) в соответствии с соотношением :

или (4.1)
Номинальное значение входного напряжения U_вх ном , выходного напряжения U_{вых ном}, измеряются вольтметрами РV1 и РV2, установленным на приборной панели установки.
Значение динамического выходного сопротивления стабилизатора R_{вых дин} определяется при постоянной величине входного напряжения U_вх - const (т.е. ∆U_вх=0)

(4.2)

где ∆U_вых - отклонение выходного напряжения стабилизатора от его номинального значения, соответствующее изменению тока нагрузки на величину ∆I_н (∆I_н =I _{н ном} – I _{н min}) .

Потери мощности в элементах стабилизатора оцениваются егокоэффициентом полезного действия :

(4.3)

Для стабилизатора постоянного напряжения с непрерывным регулированием (НСН) величина КПД может быть оценена приближенным соотношением
(4.4)
Соотношение справедливо при допущении, что I_н  I_вх ,что в стабилизаторах постоянного напряжения с последовательным включением регулирующего транзистора и нагрузки практически всегда выполняется. Следует отметить, что чем больше величина тока нагрузки стабилизатора (т.е., чем больше его выходная мощность), тем более точно выполняется соотношение (5.4).

I. Экспериментальное исследование стабилизатора постоянного напряжения на интегральной микросхеме КР142ЕН8Б


Рис. Схема соединений коммутационными шнурами элементов установки для исследования стабилизатора на интегральной микросхеме КР142ЕН8Б

• 
  Установить переключатель «R_Н грубо» в положение «2», а ручку переменного резистора «R_Н точно» - в среднее положение.
  
• 
  Включить питание установки.
  
• 
  Включить источник постоянного напряжения.
  

1. Определение коэффициента стабилизации К

---

_СТ

• 
  Установить переключатель «R_Н грубо» в положение «2», а ручку переменного резистора «R_Н точно» - в среднее положение.
  
• 
  Установить значения входного напряжения U_ВХ согласно таблице 4.1.
  
• 
  В процессе измерений ручкой «R_Н точно» поддерживать неизменной величину тока нагрузки I_Н.
  
• 
  Результаты измерений и вычислений свести в таблицу 4.1
  
• 
  Вычисления произвести, пользуясь данными таблицы ХХ при U_ВХ = 15 В по формуле(4.1).
  

Таблица 4.1

Измеряемый параметр	Прибор	Результаты измерений			КСТ
UВХ, В	PV1	15,0	16,0	17,0
UН, В	PV2
IН, А	PA2

Примечание: В качестве U_ВХ и U_Н берутся значения 4-го столбца таблицы 4.1.
2. Определение выходного сопротивления R_ВЫХ

• 
  Установить U_ВХ = 15 В.
  
• 
  Измерить U_Н и I_Н при среднем значении сопротивления нагрузки R_Н (переключатель «R_Н грубо» в положение «2», ручка «R_Н точно» - в среднее положение), поддерживая постоянство напряжения на входе (U_ВХ = 15 В).
  
• 
  Перевести переключатель «R_Н грубо» в положение «5» и измерить U_Н и I_Н в этом положении переключателя.
  
• 
  Результаты измерений свести в таблицу 4.2
  
• 
  Вычисления произвести, пользуясь данными таблицы ХХ при U_ВХ = 15 В по формуле (4.2)
  

Таблица 4.2

Измеряемый параметр	Прибор	Результаты измерений		RВЫХ, Ом
		П «2»	П « 5»
UН, В	PV1
∆UН, В
IН, мА	PA1
∆IН, мА

---

3. Определение КПД

• 
  Вычисления произвести, пользуясь данными таблицы 5.2 при U_ВХ = 15 В по формуле (4.4)
  
• 
  
  

II. Экспериментальное исследование транзисторного компенсационного стабилизатора с непрерывным регулированием

Рис. Схема соединений коммутационными шнурами элементов установки для исследования компенсационного стабилизатора с непрерывным регулированием

• 
  Установить переключатель «R_Н грубо» в положение «2», а ручку переменного резистора «R_Н точно» - в среднее положение.
  
• 
  Включить питание установки.
  
• 
  Включить источник постоянного напряжения.
  

1. Определение коэффициента стабилизации К_СТ

• 
  Установить переключатель «R_Н грубо» в положение «2», а ручку переменного резистора «R_Н точно» - в среднее положение.
  
• 
  Установить значения входного напряжения U_ВХ согласно таблице 4.3.
  
• 
  В процессе измерений ручкой «R_Н точно» поддерживать неизменной величину тока нагрузки I_Н.
  
• 
  Результаты измерений и вычислений свести в таблицу 4.3
  
• 
  Вычисления произвести, пользуясь данными таблицы 4.4 при U_ВХ=13В по формуле (4.3)
  
• 
  
  

Таблица 4.3

Измеряемый параметр	Прибор	Результаты измерений			КСТ
UВХ, В	PV1	12,0	13,0	14,0
UН, В	PV2
IН, А	PA2

Примечание: В качестве U_ВХ и U_Н берутся значения 4-го столбца таблицы 4.1.

---