Исследование параметрических стабилизаторов тока и напряжения
Анализ и изучение принципов действия и исследование режимов работы параметрических стабилизаторов (ПС) постоянного напряжения и постоянного тока. Зависимость режимов работы ПС напряжения на стабилитроне от напряжения нагрузки, от входного напряжения.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 06.10.2017 |
| Размер файла | 219,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Отчёт о лабораторной работе №3
Исследование параметрическиз стабилизаторов тока и напряжения
по курсу: Электропреобразовательные устройства РЭС
РАБОТУ ВЫПОЛНИЛ
СТУДЕНТК ГР. 2510 Сери Минсаан Р.Г
подпись, дата инициалы, фамилия
Санкт-Петербург 2017
ЦЕЛЬ РАБОТЫ:
Изучение принципов действия и исследование режимов работы параметрических стабилизаторов постоянного напряжения и постоянного тока. параметрический стабилизатор напряжение ток
ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ:
а) ПС кремниевый стабилитрон.
б) Стабилитрон эмиттерного повторителя.
в) ПС тока.
Рис. 3.2. Принципиальная схема макета.
Исследования проводятся на макете, принципиальная схема которого приведена на рис. 3.2. Переменное напряжение сети поступает на трансформатор Тр1, мостовую схему выпрямления и преобразуется в постоянное напряжение, величина которого регулируется с помощью переключателя S1. Переключатель S2 позволяет подключить к выпрямителю одну из исследуемых схем. В положении 1 переключателя включается стабилизатор напряжения на стабилитроне; в положении 2 - стабилизатор напряжения на кремниевом стабилитроне с эмиттерным повторителем; в положении 3 - стабилизатор тока на транзисторе. Стабилизатор напряжения состоит из стабилитрона VD1 и балластного сопротивления R1; стабилизатор с эмиттерным повторителем выполнен на транзисторе VT1, стабилитроне VD2 и резисторе R7. Стабилизатор тока собран на транзисторе VT2, стабилитронах VD3, VD4 и резисторах R13 - R15. Переключатели S3, S4, S5 позволяют ступенчато изменять сопротивления нагрузки стабилизаторов. Токи в нагрузке регистрируются соответственно приборами pА1, pА2 и pА3. Контактные клеммы К1 - К6 позволяют подключать к различным точкам схемы осциллограф и цифровой вольтметр с целью наблюдения и измерения пульсаций, точного определения постоянных составляющих напряжений.
РАБОЧИЕ ФОРМУЛЫ:
, мощность, проводимая к стабилизатору.
, мощность в нагрузке.
, коэффициент полезного действия.
, коэффициент стабилизации ПС.
, коэффициент сглаживания.
, дифференциальное сопротивление ПС.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЙ И ВЫЧИСЛЕНИЙ:
Таблица 1. Работа схемы ПС на стабилитроне.
|
Пункт 2.1 |
||||||||
|
Положение S1 |
U1, B |
Uн, B |
Iн, мA |
P1, Вт |
Pн, Вт |
КПД |
Kст |
|
|
1 |
14 |
10,2 |
20 |
1,1368 |
0,903 |
0,794 |
32,7 |
|
|
2 |
19 |
10,2 |
20 |
2,38 |
0,909 |
0,381 |
||
|
3 |
21 |
10,2 |
20 |
4,5864 |
0,916 |
0,199 |
||
|
4 |
23 |
10,2 |
20 |
5,9202 |
0,921 |
0,155 |
||
|
5 |
25 |
10,2 |
20 |
7,41 |
0,925 |
0,124 |
Таблица 2. Зависимость режимов работы ПС напряжения на стабилитроне от напряжения нагрузки.
|
Пунки 2.2 |
Измеренные величины |
Рассчитанные величины |
||||||||||
|
Положение S3 |
Iн, мA |
Uн, B |
U1, B |
Uмн, мB |
Uм1, мB |
P1, Вт |
Pн, Вт |
КПД |
Кс |
Rн |
Rd |
|
|
1 |
20 |
10,4 |
25 |
0,005 |
0,5 |
4,527 |
0,511 |
0,112 |
53,333 |
511 |
4,117 |
|
|
2 |
16 |
10,4 |
25 |
0,005 |
0,5 |
4,515 |
0,640 |
0,141 |
53,333 |
640,625 |
||
|
3 |
11 |
10,4 |
24 |
0,005 |
0,5 |
4,502 |
0,934 |
0,207 |
53,333 |
934,545 |
||
|
4 |
6 |
10,4 |
24 |
0,005 |
0,5 |
4,494 |
1,716 |
0,381 |
63,333 |
1716,666 |
||
|
5 |
3 |
10,4 |
23 |
0,005 |
0,5 |
4,498 |
3,43 |
0,762 |
66,666 |
3430 |
Таблица 3.Завсисимоть режимов работы ПС от входного напряжения.
|
Пункт 3,1 |
|||||||
|
Положение S1 |
U1, B |
Uн, B |
Iн, мA |
P1, Вт |
Pн, Вт |
КПД |
|
|
1 |
12 |
9,6 |
0,6 |
0,24 |
1,571 |
0,654 |
|
|
2 |
13 |
9,6 |
0,6 |
1,282 |
1,57 |
0,122 |
|
|
3 |
18 |
9,6 |
0,6 |
2,563 |
1,576 |
0,615 |
|
|
4 |
20 |
9,6 |
0,6 |
3,617 |
1,58 |
0,436 |
|
|
5 |
22 |
9,6 |
0,6 |
4,83 |
1,583 |
0,327 |
Таблица 4. Исследование режимов работы ПС напряжения с эмиттерным повторителем от сопротивления нагрузки
|
Пунки 3,2 |
Измеренные величины |
Рассчитанные величины |
||||||||||
|
Положение S4 |
Iн, A |
Uн, B |
U1, B |
Uмн, мB |
Uм1, мB |
P1, Вт |
Pн, Вт |
КПД |
Кс |
Rн |
Rd |
|
|
1 |
1 |
9,5 |
19 |
10 |
2 |
2,128 |
0,935 |
0,439 |
105 |
935 |
20 |
|
|
2 |
0,8 |
9,5 |
19 |
9 |
2 |
2,112 |
1,175 |
0,556 |
105 |
1175 |
||
|
3 |
0,6 |
9,5 |
20 |
6 |
1,5 |
3,07 |
1,578 |
0,514 |
80 |
1578 |
||
|
4 |
0,4 |
9,6 |
21 |
5 |
1 |
3,049 |
2,382 |
0,781 |
70 |
2382,5 |
||
|
5 |
0,2 |
9,6 |
22 |
4 |
1 |
3,776 |
4,755 |
1,259 |
30 |
4755 |
Таблица 5. Зависимость режимов работы стабилизатора тока от входного напряжения
|
Пунки 4,1 |
|||||
|
Положение S1 |
U1, B |
Uн, B |
Iн, мA |
Rн |
|
|
1 |
13 |
10,25 |
80 |
128,125 |
|
|
2 |
17 |
13,70 |
80 |
171,250 |
|
|
3 |
20 |
17,17 |
80 |
214,625 |
|
|
4 |
22 |
18,95 |
80 |
236,875 |
|
|
5 |
24 |
20,10 |
80 |
251,250 |
Таблица 6.Зависимость режимов работы стабилизатора тока от сопротивления нагрузки.
|
Пунки 4,2 |
|||||
|
Положение S5 |
U1, B |
Uн, B |
Iн, мA |
Rн |
|
|
1 |
80 |
16,07 |
0,020 |
197,5 |
|
|
2 |
80 |
16,85 |
0,020 |
206,5 |
|
|
3 |
80 |
17,42 |
0,020 |
215,25 |
|
|
4 |
80 |
18,01 |
0,020 |
224,375 |
|
|
5 |
80 |
18,02 |
0,020 |
233,5 |
Выводы
Для нормальной работы стабилизатора с кремниевым стабилитроном необходимо, чтобы значение тока не выходило за границы минимального и максимального его значений. При изменении тока на стабилитроне и на подключенной параллельно ему нагрузке, напряжение стабилизации будет оставаться постоянным. Для неизменного напряжения на стабилитроне все изменения входного напряжения должны гаситься на резисторе, что приводит к снижению КПД стабилизатора. Кроме того у этого стабилизатора сравнительно большой коэффициент стабилизации и значительное выходное сопротивление. Поэтому, когда требуется получить стабилизированное напряжение на нагрузке при большом токе, применяют транзисторные стабилизаторы.
Если напряжение на входе стабилизатора увеличится, то сразу передастся и на его выход, что приведет к увеличению тока, протекающего через нагрузку, и напряжения. Напряжение на резисторе поддерживается равным напряжению на стабилитроне минус напряжение насыщения эмиттерного перехода транзистора. Напряжение на резисторе пропорционально току нагрузки. Так что этот ток также поддерживается на заданном уровне. Если ток нагрузки падает, то напряжение на резисторе также падает.
При работе стабилитрона с эмиттерным повторителем входное сопротивление намного больше выходного. Таким образом эмиттерный повторитель обеспечивает увеличение тока и соответственно мощности, хоть напряжение и не меняется.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Повышение устойчивости питающего напряжения посредством применения специальных стабилизаторов напряжения. Изучение принципа действия параметрических и компенсационных стабилизаторов постоянного напряжения, определение и расчет их основных параметров.
лабораторная работа [1,8 M], добавлен 12.05.2016Виды стабилизаторов: постоянного тока (линейный и импульсный) и переменного напряжения (феррорезонансный и современный). Основные типы современных стабилизаторов: электродинамические, сервоприводные (механические), электронные, статические, релейные.
реферат [288,5 K], добавлен 30.12.2014Прямые и косвенные измерения напряжения и силы тока. Применение закона Ома. Зависимость результатов прямого и косвенного измерений от значения угла поворота регулятора. Определение абсолютной погрешности косвенного измерения величины постоянного тока.
лабораторная работа [191,6 K], добавлен 25.01.2015Расчет выпрямителей с емкостной реакцией нагрузки. Методика расчета ключевых стабилизаторов напряжения. Программные средства моделирования схем источников вторичного электропитания. Алгоритмы счета и программная реализация стабилизаторов напряжения.
дипломная работа [704,4 K], добавлен 24.02.2012История высоковольтных линий электропередач. Принцип работы трансформатора - устройства для изменения величины напряжения. Основные методы преобразования больших мощностей из постоянного тока в переменный. Объединения элетрической сети переменного тока.
отчет по практике [34,0 K], добавлен 19.11.2015Разработка схемы усилителя постоянного тока и расчет источников питания: стабилизатора напряжения и выпрямителя. Определение фильтра низких частот. Вычисление температурной погрешности и неточностей измерения от нестабильности питающего напряжения.
курсовая работа [166,3 K], добавлен 28.03.2012Разложение периодической функции входного напряжения в ряд Фурье. Расчет гармонических составляющих токов при действии на входе цепи напряжения из 10 составляющих. Построение графика изменения входного напряжения и тока в течение одного периода в 1 ветви.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 10.04.2014Анализ режимов работы для комплексов действующих значений напряжений и токов; определение сопротивления нагрузки. Коэффициенты отражения и затухания волн от согласованной нагрузки для напряжения. Мгновенные значения тока, напряжения, активной мощности.
презентация [292,2 K], добавлен 28.10.2013Экспериментальное исследование распределения напряжения и тока вдоль однородной линии при различных режимах работы. Расчет зависимости действующих значений напряжения в линии от координаты для каждого режима. Графики расчетных функций напряжения.
лабораторная работа [771,3 K], добавлен 19.04.2015Схема цепи с активным, индуктивным и емкостным сопротивлениями, включенными последовательно. Расчет значений тока и падения напряжения. Понятие резонанса напряжений. Снятие показаний осциллографа. Зависимость сопротивления от частоты входного напряжения.
лабораторная работа [3,6 M], добавлен 10.07.2013Применение метода междуузлового напряжения при анализе многоконтурной электрической схемы, имеющей два потенциальных узла. Нелинейные электрические цепи постоянного тока. Цепи с параллельным, последовательно-параллельным соединением резистивных элементов.
презентация [1,8 M], добавлен 25.07.2013Схема компенсационного стабилизатора напряжения на транзисторах. Определение коэффициентов пульсации, фильтрации и стабилизации. Построение зависимости выходного напряжения от сопротивления нагрузки. График напряжения на входе и выходе стабилитрона.
лабораторная работа [542,2 K], добавлен 11.01.2015История открытия и создания двигателей постоянного тока. Принцип действия современных электродвигателей. Преимущества и недостатки двигателей постоянного тока. Регулирование при помощи изменения напряжения. Основные линейные характеристики двигателя.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 14.01.2018Параметры трансформатора тока (ТТ). Определение токовой погрешности. Схемы включения трансформатора тока, однофазного и трехфазного трансформатора напряжения. Первичная и вторичная обмотки ТТ. Определение номинального первичного и вторичного тока.
практическая работа [710,9 K], добавлен 12.01.2010Упорядоченное движение электронов в металлическом проводнике. Цепь постоянного тока. Зависимость силы тока от напряжения. Перемещение единичного положительного заряда по цепи постоянного тока. Применение закона Ома для неоднородного участка цепи.
реферат [168,3 K], добавлен 02.12.2010Определение всех токов, показаний вольтметра и амперметра электромагнитной системы. Мгновенные значения тока и напряжения первичной обмотки трансформатора. Определение индуктивностей и взаимных индуктивностей. Построение графиков напряжения и тока.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 11.12.2012Импульсные стабилизаторы постоянного напряжения. Разработка импульсного стабилизатора напряжения понижающего типа и его принципиальной схемы. Расчет силовой части, коэффициента полезного действия. Структура блока управления, требования к его узлам.
курсовая работа [74,9 K], добавлен 29.09.2011Принцип действия и область применения электрических машин постоянного тока. Допустимые режимы работы двигателей при изменении напряжения, температуры входящего воздуха. Обслуживание двигателей, надзор и уход за ними, ремонт, правила по безопасности.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 25.02.2010Синусоидальные токи и напряжения. Максимальные значения тока и напряжения и угол сдвига фаз между напряжением и током. Тепловое действие в линейном резистивном элементе. Действующее значение гармонического тока. Действия с комплексными числами.
презентация [777,5 K], добавлен 16.10.2013Исследование режима работы основных элементов электрической цепи: источника (генератора), приемника и линии электропередачи на примере цепи постоянного тока. Влияние тока в цепи или сопротивления нагрузки на параметры режимов работы элементов цепи.
лабораторная работа [290,8 K], добавлен 22.12.2009
