EUiST_Lab_18_2017g_novaya2_Issledovanie_stabilizatorov_postoyannogo_napryazhenia_2
.pdf1. Для снятия нагрузочной характеристики Uвых=f(Uвх) переключатель нагрузки «Rгрубо» установить в положении «4». С помощью переключателя «Вкл» включите стенд, а затем включите ИПН.
Изменяя напряжение источника постоянного напряжения от минимального значения 5В до 18 В, снять зависимость Uвых от Uвх. Результаты измерений занести в Таблицу 3.
Таблица 3
Uвх, В |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Uвых, В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Iвх,mA |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Iвых,mA |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По результатам измерений произвести расчет коэфициента стабилизации Kст. Uвых находится как разность выходного напряжения при Uвх=18 В и выходного напряжения при Uвх= 6 В. За номинальное значение Uвых ном следует принимать значение Uвых, соответствующее Uвх=12 В. Коэффициент рассчитывается по формуле:
Соответственно Uвх= Uвх макс - Uвх мин.
По результатам измерений построить зависимость Uвых=f(Uвх).
2. Для снятия внешней характеристики Uн=f(Iн) напряжение источника постоянного напряжения следует установить соответствующее номинальному Uвх=12 В. Изменяя ток нагрузки с помощью регулятора нагрузки «Rгрубо» снимаем показания тока и напряжения. Результаты заносим в Таблицу 4.
Таблица 4.
RН |
ХХ |
R1 |
|
R2 |
R3 |
R4 |
R5 |
R6 |
R7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Iн, mА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uн, В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По результатам измерений определить внутреннее сопротивление стабилизатора Rст, Ом |
|||||||||
где Uн1 – напряжение на нагрузке стабилизатора при токе нагрузки Iвых МИН, В; |
|
||||||||
Uн2 – напряжение на нагрузке стабилизатора при токе нагрузки Iвых МАКС , В; |
|
||||||||
Iн= Iн МАКС – Iн МИН, |
А. |
|
|
|
|
|
По результатам измерений построить зависимость Uн=f(Iн).
11
4.3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО СТАБИЛИЗАТОРА С ПАРАЛЛЕЛЬНО ВКЛЮЧЕННЫМ ТРАНЗИСТОРОМ
Соберите схему как показано на рис. 7. Внимательно проверьте правильность соединения.
PV1 PA1
V A
ИСТОЧНИК |
ВКЛ |
|
|
|
|
|
|
|
|
ПОСТОЯННОГО |
1 |
|
3 |
5 |
|
|
|
||
|
R1 |
4 |
PA2 |
6 |
|||||
НАПРЯЖЕНИЯ |
|
|
|||||||
|
|
|
|
VD1 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
4 |
|
A |
|
|
|
+ |
|
|
VT1 |
R2 |
|
|
Rн |
|
|
|
|
|
|
PV2 |
|
||
|
|
|
2 |
2 |
|
5 |
V |
||
|
|
|
|
6 |
|
|
|||
|
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
+5 В |
+20 В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 7 Схема для исследования пассивного компенсационного стабилизатора с параллельным регулирующим транзистором.
1. Для снятия нагрузочной характеристики Uвых=f(Uвх) переключатель нагрузки «Rгрубо» установить в положении «4». С помощью переключателя «Вкл» включите стенд, а затем включите ИПН
Изменяя напряжение источника постоянного напряжения от минимального значения 5В до 18 В, снять зависимость Uвых от Uвх. Результаты измерений занести в Таблицу 5.
Таблица 5
|
Uвх, В |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
|
18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uвых, В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Iвх,mA |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Iвых,mA |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По результатам измерений произвести расчет коэфициента стабилизации Kст. |
Uвых |
находится как разность выходного напряжения при Uвх=18 В и выходного напряжения при Uвх= 6 В. За номинальное значение Uвых ном следует принимать значение Uвых, соответствующее Uвх=12 В. Коэффициент рассчитывается по формуле:
Соответственно Uвх= Uвх макс - Uвх мин.
По результатам измерений построить зависимость Uвых=f(Uвх).
2. Для снятия внешней характеристики Uн=f(Iн) напряжение источника постоянного напряжения следует установить соответствующее номинальному Uвх=12 В. Изменяя ток нагрузки с помощью регулятора нагрузки «Rгрубо» снимаем показания тока и напряжения. Результаты заносим в Таблицу 6.
Таблица 6.
RН |
ХХ |
R1 |
R2 |
R3 |
|
R4 |
R5 |
R6 |
R7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
Iн, mА
Uн, В
По результатам измерений определить внутреннее сопротивление стабилизатора Rст, Ом
где Uн1 – напряжение на нагрузке стабилизатора при токе нагрузки Iвых МИН, В; Uн2 – напряжение на нагрузке стабилизатора при токе нагрузки Iвых МАКС , В;
Iн= Iн МАКС – Iн МИН, А.
По результатам измерений построить зависимость Uн=f(Iн).
4.4. ИССЛЕДОВАНИЕ КОМПЕНСАЦИОННОГО СТАБИЛИЗАТОРА НА ДИСКРЕТНЫХ ЭЛЕМЕНТАХ
Соберите схему как показано на рис. 8. Внимательно проверьте правильность соединения.
PV1 |
PA1 |
V |
A |
ИСТОЧНИК |
|
|
|
|
VT1 |
|
|
|
|
|
|
|
ВКЛ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ПОСТОЯННОГО |
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
||
1 |
|
VT2 |
|
|
|
|
PA2 |
|
||||
НАПРЯЖЕНИЯ |
R1 |
|
|
|
4 |
6 |
||||||
|
R3 |
|
R5 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
||
|
|
|
R2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
R6 |
|
|
|
Rн |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
5 |
|
|
|
|
С1 |
|
PV2 |
|
|
|
|
|
|
R4 |
7 |
|
|
5 |
V |
|||
|
|
|
4 |
|
8 |
|
6 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
- |
|
VD1 |
4 |
|
VD2 |
|
R7 |
|
|
|
|
+5 В |
+20 В |
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 8 Схема для исследования компенсационного стабилизатора с последовательным регулирующим транзистором и усилителем в цепи обратной связи.
1. Для снятия нагрузочной характеристики Uвых=f(Uвх) переключатель нагрузки «Rгрубо» установить в положении «4». С помощью переключателя «Вкл» включите стенд, а затем включите ИПН.
Изменяя напряжение источника постоянного напряжения от минимального значения 5В до18 В, снять зависимость Uвых от Uвх. Результаты измерений занести в Таблицу 7. Таблица 7
Uвх, В |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Uвых, В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Iвх,mA |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Iвых,mA |
|
|
|
|
|
|
|
По результатам измерений произвести расчет коэфициента стабилизации Kст. Uвых находится как разность выходного напряжения при Uвх=18 В и выходного напряжения при Uвх= 6 В. За номинальное значение Uвых ном следует принимать значение Uвых, соответствующее Uвх=16 В. Коэффициент рассчитывается по формуле:
13
Соответственно
По результатам измерений построить зависимость Uвых=f(Uвх).
2. Для снятия внешней характеристики внешнюю Uн=f(Iн) напряжение источника постоянного напряжения следует установить соответствующее номинльному Uвх=16 В. Изменяя ток нагрузки с помощью регулятора нагрузки «Rгрубо» снимаем показания тока и напряжения. Результаты заносим в Таблицу 8.
Таблица 8.
RН |
ХХ |
R1 |
R2 |
R3 |
R4 |
R5 |
R6 |
R7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Iн, mА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uн, В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По результатам измерений определить внутреннее сопротивление стабилизатора Rст, Ом
где Uн1 – напряжение на нагрузке стабилизатора при токе нагрузки Iвых МИН, В; Uн2 – напряжение на нагрузке стабилизатора при токе нагрузки Iвых МАКС , В;
Iн= Iн МАКС – Iн МИН, А.
По результатам измерений построить зависимость Uн=f(Iн).
4.5. ИССЛЕДОВАНИЕ ИНТЕГРАЛЬНОГО СТАБИЛИЗАТОРА НАПРЯЖЕНИЯ КР142ЕН8Б.
Соберите схему как показано на рис. 8. Внимательно проверьте правильность соединения.
PV1 PA1
V A
ИСТОЧНИК |
ВКЛ |
|
|
|
|
|
|
ПОСТОЯННОГО |
1 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
4 |
PA2 |
6 |
|||
НАПРЯЖЕНИЯ |
|
|
|
КР142EH8Б |
|||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
|
+ |
|
|
|
|
|
Rн |
|
|
|
3 |
|
5 |
PV2 |
V |
|
- |
2 |
4 |
|
|
||
+5 В +20 В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 9 Схема для исследования компенсационного интегрального стабилизатора напряжения
КР142ЕН8Б.
1. Для снятия нагрузочной характеристики Uвых=f(Uвх) переключатель нагрузки «Rгрубо» установить в положении «4». С помощью переключателя «Вкл» включите стенд, а затем включить ИПН.
Изменяя напряжение источника постоянного напряжения от минимального значения 5В до максимального значения 18 В, снять зависимость Uвых от Uвх. Результаты измерений занести в Таблицу 9.
14
Таблица 9
Uвх, В |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uвых, В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Iвх,mA |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Iвых,mA |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По результатам измерений произвести расчет коэфициента стабилизации Kст. Uвых находится как разность входного напряжения при Uвх=18 В и выходного напряжения при Uвх= 6 В. За номинальное значение Uвых ном следует принимать значение Uвых, соответствующее Uвх=16 В. Коэффициент рассчитывается по формуле:
Соответственно Uвх= Uвх макс - Uвх мин.
По результатам измерений построить зависимость Uвых=f(Uвх).
2. Для снятия внешней характеристики Uн=f(Iн) напряжение источника постоянного напряжения следует установить соответствующее номинальному Uвх=16 В. Изменяя ток нагрузки с помощью регулятора нагрузки «Rгрубо» снимаем показания тока и напряжения. Результаты заносим в Таблицу 10.
Таблица 10.
RН |
ХХ |
R1 |
R2 |
R3 |
R4 |
R5 |
R6 |
R7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Iн, mА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uн, В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По результатам измерений определить внутреннее сопротивление стабилизатора Rст, Ом
где Uн1 – напряжение на нагрузке стабилизатора при токе нагрузки Iвых МИН, В; Uн2 – напряжение на нагрузке стабилизатора при токе нагрузки Iвых МАКС , В;
Iн= Iн МАКС – Iн МИН, А.
По результатам измерений построить зависимость Uн=f(Iн). 5. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА
Отчет должен содержать:
1.Цель работы.
2.Чертежи схем стенда.
3.Таблицы с результатами испытаний и расчетов.
4.Графики зависимостей в соответствии с требованиями разделов 4.1.÷4.5.
6. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1.В чем отличие параметрических стабилизаторов от компенсационных?
2.В чем заключается принцип работы компенсационного стабилизатора?
3.Каково назначение резистров R1, R2 и R4, R5, R6 в схеме на рис. 4
15
4.На каких элементах выполнены РЭ (регулирующий элемент) и ИЭ (измерительный элемент) в схеме параметрического стабилизатора на рис. 4?
5.Что такое коэффициент стабилизации?
6.Каково функциональное назначение стабилитронов VD6 и VD7 в схеме на рис. 4?
Список литературы.
а) Базовый учебник:
1.Электропитание устройств и систем телекоммуникаций: Учебное пособие для вузов. В.М Бушуев, В.А. Деминский и др. М; Горячая линия-Телеком, 2011/ЭБС МТУСИ
а) Основная литература:
2.Шпилевой А.А. Электропитание устройств и систем телекоммуникаций [Электронный ресурс]: учебное пособие/Шпилевой А.А. – Электрон. Текстовые данные. – Калининград: Балтийский федеральный университет ис. Им. Канта,
2010. – 131 с. – Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/23959.html - ЭБС «IPRbooks»
3.Электропитание устройств связи: Учебное пособие для вузов. Л.Ф. Захаров, М.Ф. Колканов М.: «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте» 2009 г.
б) Дополнительная литература:
4.Сажнев А.М. Источники бесперебойного электропитания переменного тока [Электронный ресурс]: учебное пособие/ Сажнев А.М., Рогулина Л.Г. – Электрон. текстовые данные. – Новосибирск: Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики, 2015.-312 с. – Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/55478
5. Козляев Ю.Д.Сборник задач и упражнений по курсу «Электропитание
устройств и систем телекоммуникаций» [Электронный ресурс]: учебнометодическое пособие/ Козляев Ю.Д. - Электрон. текстовые данные. – Новосибирск: Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики, 2015.-82 с. Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/45487. html
6.Сажнев А.М. Промышленные электропитающие устройства связи
[Электронный ресурс]: учебное пособие/ Сажнев А.М., Рогулина Л.Г., Абрамов С.С. – Электрон. текстовые данные. – Новосибирск: Сибир ский государственный университет телекоммуникаций и информатики,
2009.- 192 с. – Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/54796. html
16