Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Комп’ютеризовані системи
Кафедра:
Автоматика і телемеханіка
Інформація про роботу
Рік:
2003
Тип роботи:
Інші
Предмет:
Електроніка та мікросхемотехніка
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»
ДОСЛІДЖЕННЯ ТРАНЗИСТОРНОГО СТАБЛІЗАТOРА ПОСТІЙНОЇ НАПРУГИ КОМПЕНСАЦІЙНОГО ТИПУ
Інструкція до лабораторної роботи № 11
з дисципліни: “Електроніка та мікросхемотехніка”
для студентів базового напряму 6.0914
«Комп’ютеризовані системи, автоматика і управління»
Затверджено
на засіданні кафедри
(Автоматика і телемеханіка(
Протокол №8 від 26 грудня 2002 р.
Львів – 2003
Дослідження транзисторного стабілізатора постійної напруги компенсаційного типу: Інструкція до лабораторної роботи №11 з дисципліни: “Електроніка та мікросхемотехніка” / Укл.: Вітер О.С., ( Львів: Видавництво Національного університету “Львівська політехніка”, 2003. ( 8 с.
Укладачі Вітер О.С., канд. техн. наук, доц.
Відповідальний за випуск Дудикевич В.Б., д-р техн. наук, проф.
Рецензенти: Стрілецький З.М., канд. техн. наук, доц.
Мотало В.П., канд. техн. наук, доц.
Мета роботи: вивчення схеми та основних технічних показників транзисторного стабілізатора постійної напруги компенсаційного типу.
I. ПОПЕРЕДНЯ ПІДГОТОВКА ДО РОБОТИ
КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ
1. Намалюйте схему транзисторного стабілізатора напруги компенсаційного типу і поясніть призначення елементів.
2. Вкажіть тип напівпровідникового приладу, який може бути використаний як джерело опорної напруги.
3. Які вимоги до регулюючого транзистора в схемі стабілізатора напруги?
4. Наведіть приклади типів транзисторів, придатних для використання в якості регулюючих.
5. Які вимоги до підсилювального транзистора в схемі стабілізатора напруги?
6. Наведіть приклади транзисторів, придатних для використання в якості підсилювальних.
7. Вкажіть переваги і недоліки транзисторних компенсаційних стабілізаторів напруги послідовного типу в порівнянні з стабілізаторами паралельного типу.
8. Вкажіть область застосування транзисторних компенсаційних стабілізаторів постійної напруги.
IІ. СХЕМА ДОСЛІДЖЕННЯ, НЕОБХІДНІ ПРИЛАДИ І ДЕТАЛІ
Схема дослідження транзисторного стабілізатора постійної напруги наведена на рис.1. Схема складається з наступних основних елементів: регулюючого транзистора VT1, підсилювального транзистора VT2, джерела опорної напруги Uоп (таким джерелом можуть служити також кремнієві стабілітрони типу Д808-Д813 та ін.) і подільника напруги R2 R3,. Для подання напруги на вхід стабілізатора може бути використаний випрямляч (наприклад, УІП-1, ТЕС-13) з напругою Евих порядку (10(50) В. Регулювання вхідної напруги здійснюється за допомогою потенціометра R. Значення змінного опору потенціометра R і його потужність залежать від струму навантаження Івих. Для плавного регулювання вхідної напруги стабілізатора необхідно, щоб через опір R протікав струм І, що перевищує струм Івих приблизно в 5 раз. З врахуванням цієї вимоги значення опору потенціометра R легко знайти за формулою:
Рис.1. Схема дослідження компенсаційного стабілізатора постійної напруги послідовного типу
Підбираючи тип регулюючого транзистора VT1 необхідно враховувати наступні співвідношення
Uке max ( (Uвх мах – Uвих)
Ік max ( Iвих мах
Pк max( (Uвх мах – Uвих) Iвих мах,
де Uке max – максимально допустиме значення напруги між емітером і колектором;
Ік max – максимальне значення колекторного струму;
Pк max – максимальна потужність, яка розсіюється на колекторному переході.
Найбільш часто в якості регулюючих використовуються транзистори типу П201, П210, КТ814, КТ816, КТ819 та ін. Для кращого розсіювання тепла транзистори встановлені на радіатори. Основні електричні параметри потужних транзисторів, які використовуються у якості регулюючих, наведені в табл. 1.
Таблиця 1
Тип транзистора
Максимальна напруга емітер-колектор
Uке max, В
Максимальний струм колектора
Ік max , А
Максимальна потужність, яка розсіюється на колекторі
Pк max, Вт
П201
30
1
5
П210
60
12
30
КТ814 - КТ815
30
1.5
10
КТ816 - КТ817
40
3,0
25
КТ818 - КТ819
50
10
40
Якщо необхідні напруги чи струми перевищують максимально допустимі значення для транзистора даного типу, то можна застосовувати послідовне або паралельне ввімкнення регулюючих транзисторів.
Підсилюючий транзистор VТ2 повинен мати великий коефіцієнт підсилення за струмом ( і опір колектора rк, а також можливо менше значення зворотного струму колектора Ік0. Звичайно в якості транзистора VТ2 використовуються малопотужні транзистори (МП39(МП41, КТ201(КТ203, КТ502(КТ503 та ін.). Після вибору типу підсилювального транзистора необхідно перевірити значення потужності, яка розсіюється на його колекторі
Pk max=IкUк-e<Pк доп
де Iк– оптимальне значення колекторного струму транзистора VT2; Uк-e – напруга між емітером і колектором цього транзистора.
Для малопотужних транзисторів значення Iк можна взяти рівним (1(5) мА, а напруга Uкe для транзистора VT2 складає
Uke(Uвих–Uоп
Залежно від необхідної напруги Uвих вибирають значення опорної напруги
Uоп( (0,7–0,8)Uвих;
Uк-e( (0,2–0.3) Uвих.
Резистор R1 є навантажувальним опором підсилювального транзистора VT2 і для підвищення коефіцієнта підсилення повинен мати більший опір. Крім цього, цей резистор R1 задає базовий струм регулюючого транзистора і тому повинен мати невелике значення опору, щоби не обмежувати струм бази у випадку необхідності повного відкривання транзистора VТ1, тобто – не обмежувати діапазон стабілізації. Через це значення опору R1 вибирають в межах від декількох сотень Ом до декількох кілоом.
Струм, що протікає через подільник R2R3, необхідно вибирати в декілька разів більший ніж струм бази підсилювального транзистора, а спад напруга на резисторі R3 – приблизно рівний опорній напрузі. Зменшення значення R2 викликає збільшення коефіцієнта стабілізації, але воно повинно бути достатнім, щоб обмежити струм бази підсилювального транзистора VT2. Звичайно вибирають R2 ( 0,5 кОм. Опір резистора
Значеня навантажувального опору Rн залежить від номінальних значень напруги і струму на виході стабілізатора
В табл.2 наводяться приклади схеми транзисторного стабілізатора напруги при Е=20 В; Uвих=12 В; Івих=0,2 А
Джерело опорної напруги складає Uоп=8 В. Замість джерела опорної напруги можна використати кремнієвий стабілітрон типу Д808.
Вольтметри V1 і V2 для вимірювання постійних напруг Uвх та Uвих та амперметр A, що вимірює струм навантаження Iвих – магнітоелектричної системи. Верхня межа вимірювань приладів уточнюють при випробовуванні схеми.
Специфікація до електричної схеми дослідження транзисторного стабілізатора напруги
Таблиця 2
Позначення
Найменування і тип
Основні дані і номінали
VT1
VT2
Транзистор П4Б
МП41
R
Реостат РСП-2
20 Ом
R1
Резистор МЛТ-0,25 МЛТ-0,25
6,2 kom( 510 ом ± 5 %
R2
МЛТ-0,25
1 kom±10%
R3
МЛТ-0,25
62 ом ±5%
Rн
ВС-5
III. ВИКОНАННЯ РОБОТИ
ПЛАН РОБОТИ
Складання і випробування схеми.
Зняття залежності Uвих=f (Uвх) при Rн= const.
Визначення коефіцієнта стабілізації Кст.
Зняття залежності при Uвх= const.
Визначення вихідного опору для змінного струму .
1. СКЛАДАННЯ І ВИПРОБУВАННЯ СХЕМИ
Схему транзисторного стабілізатора напруги складають відповідно до рис.1. Після перевірки складеної схеми необхідно її випробувати. Для цього стабілізатор під’єднують до джерела постійної напруги Е. Збільшуючи за допомогою потенціометра R вхідну напругу Uвх, стежать за змінами струму і напруги навантаження. У правильно зібраному стабілізаторі вихідна напруга Uвих і струм навантаження Івих повинні плавно збільшуватися до свого номінального значення. При подальшому збільшенні вхідної напруги ці величини не повинні змінюватися. Якщо напруга на виході стабілізатора відсутня або вона змінюється при зміні вхідної напруги (відсутня стабілізація), необхідно в першу чергу перевірити значення вхідної напруги і значення спаду напруги на регулюючому транзисторі. Після цього варто перевірити значення опорної напруги, а також більш точно підібрати значення опорів резисторів R1,R2 і R1. У процесі випробування схеми необхідно також переконатися в правильності підбору границь вимірювальних приладів.
2. ЗНЯТТЯ ХАРАКТЕРИСТИКИ Uвих=f (Uвх) при Rн= const
Для зняття зазначеної характеристики стабілізатора необхідно змінювати напругу на його вході і стежити за змінами напруги на його виході. Опір навантаження Rн при цьому залишається незмінним. Дані спостережень заносять у табл. 3.
Uвих=f (Uвх) при Rн= const
Таблиця 3
Uвх, В
Uвих, В
За отриманими даними у прямокутній системі координат необхідно побудувати залежність Uвих=f (Uвх). Приблизний вигляд графіка цієї залежності показаний на рис.2. Потрібно врахувати, що при нормальній роботі стабілізатора вихідна напруга змінюється дуже мало навіть при значних змінах вхідного напруги. Тому для точного вимірювання зміни вихідної напруги застосовується цифровий вольтметр (наприклад В7-16А).
3. ВИЗНАЧЕННЯ КОЕФІЦІЄНТА СТАБІЛІЗАЦІЇ Кст
Для находження Кст транзисторного стабілізатора необхідно змінити вхідну напругу на (Uвх (переважно ±10%) від номінального значення вхідної напруги Uвх і зробити відлік відповідної зміни вихідної напруги (Uвих відносно номінального значення вихідної напруги Uвих. Підставивши отримані значення у формулу
знаходять коефіцієнт стабілізації.
IV. ЗМІСТ ЗВІТУ
Звіт до лабораторної роботи повинний містити
1. Точну назву і мету роботи.
2. Схему дослідження транзисторного компенсаційного стабілізатора з короткою характеристикою елементів, які входять в неї.
4. Таблиці спостережень.
5. Графіки залежності Uвих=f (Uвх) при Rн= const.
Розрахунок коефіцієнтів стабілізації Кст при різних опорах навантаження.
Графіки залежності Uвих=f (ІН) при .Uвх= const
Розрахунок вихідного опору для змінного струму Rвих.
7. Короткі висновки по роботі.
Література
Скаржепа В.А., Луценко А.Н. Электроника и микросхемотехника. Ч.1. Учебн. пособие. - Киев, ВШ. 1989.
Забродин Ю.С. Промышленная электроника. - М.: ВШ, 1982.
Руденко В.С. Основы промышленной электроники. - Киев, ВШ, 1985.
Прянишников В.А. Электроника: курс лекций. - СПб.: Корона принт, 1998.
Скаржепа В.А. и др. Электроника и микросхемотехника: Лабораторный практикум. - К.: Выща шк., 1989.
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора