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 d_U,%;

выходного сопротивления R_вых;

коэффициента полезного действия h.

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 его коэффициентом полезного действия h:

(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).