Zespół Szkół nr 9 im. Romualda Traugutta

w Koszalinie

Instrukcja do wiczenia

Badanie stabilizatorów napi cia

Koszalin rok szk. 2002/2003

Badanie stabilizatorów napi cia.

2

Cel wiczenia:

Celem wiczenia jest zapoznanie si budow i zasad działania stabilizatorów o działaniu ci -

głym.

Przebieg wiczenia

Wszystkie pomiary zawarte w tej instrukcji nale y wykona dla trzech stabilizatorów:
− stabilizator z diod Zennera,
− stabilizator kompensacyjny z diod Zennera i tranzystorem mocy,
− stabilizator kompensacyjny z układem scalonym L 200.

1. Pomiar charakterystyki przej ciowej U

wy

= f (U

wej

)

Charakterystyka przej ciowa pokazuje jak zmienia si napi cie wyj ciowe stabilizatora gdy na-

pi cie wej ciowe zmienia si od zera do warto ci maksymalnej na wej ciu stabilizatora.

Rys. 1. Układ pomiarowy

Na wej cie stabilizatora poda napi cie stałe z zasilacza napi cia stałego regulowane w zakresie

od 0 V do 18 V.

W przypadku stabilizatora z układem scalonym L 200 potencjometr regulacji napi cia wyj cio-

wego ustawi w rodkowym poło eniu.

Mierzy napi cie na wyj ciu stabilizatora bez obci enia. Wyniki zanotowa w tabelce

i wykona wykres charakterystyki U

wy

= f (U

we

).

Instrukcja do wiczenia.

3

U

we

[V]

0

1

2

3

4

6

8

10

12

14

16

18

Dioda Zennera

U

wy

[V]

Układ z tranzy-

storem mocy

U

wy

[V]

Układ scalony

L 200

U

wy

[V]

Rys. 2. Przykładowa charakterystyka przej ciowa.

2. Temat Pomiar charakterystyki wyj ciowej U

wy

= f (I

wy

)

Charakterystyka wyj ciowa pokazuje jak zmienia si napi cie wyj ciowe pod wpływem wzrostu

obci enia, tzn. jak stabilizowane jest napi cie wyj ciowe.

Rys. 3. Układ pomiarowy.

Na wej cie stabilizatora wł czy napi cie stałe z zasilacza o warto ci 18 V.
Rezystorem R

obc

zmienia warto pr du wyj ciowego i mierzy napi cie wyj ciowe. Dla stabili-

zatora z układem scalonym L200 pomiaru dokona dla trzech napi U

wy

ustawionych bez obci e-

nia, oraz z ograniczeniem pr dowym 200 mA i 500 mA ustawianym przeł cznikiem P.

Wyniki zanotowa w tabelce i wykona wykres U

wy

= f (I

wy

) dla ka dego układu.

Badanie stabilizatorów napi cia.

4

R

obc

[

Ω]

1200 800 500 300 200 150 100 80

60

40

20

10

0

I

wy

[mA]

Dioda Zennera

U

wy

[V]

Układ z tranzy-

storem mocy

U

wy

[V]

U

wy

[V]

5

U

wy

[V]

10

200

mA

U

wy

[V]

15

U

wy

[V]

5

U

wy

[V]

10

Układ

scalony L

200

500

mA

U

wy

[V]

15

3. Wyznaczenie współczynnika stabilizacji obci eniowej S

o

Do wyznaczenia współczynnika stabilizacji obci eniowej nale y wykorzysta wyniki pomiarów

z punktu 2. Z charakterystyk wyj ciowych stabilizatora wyznaczy odpowiednie dane z prostolinio-
wej ich cz ci jak to przestawiono na rys. poni ej.

Rys. 4. Przykładowa charakterystyka wyj ciowa stabilizatora.

Współczynnik obliczy ze wzoru:

S

o

=

U

U

U

max

wy

min

wy

max

wy

−

100%

a wyniki przedstawi w tabeli:

Uwy max

Uwy min

S

o

[%]

Dioda Zennera

Układ z tranzy-

storem mocy

Układ scalony

L 200

Instrukcja do wiczenia.

5

1. Pomiar sprawno ci stabilizatora

Sprawno nale y wyznaczy ze stosunku mocy wyj ciowej do mocy wej ciowej (pobranej

z zasilacza napi cia stałego).

=

P

P

wej

wyj

100%

Aby wyznaczy moc wyj ciow i wej ciow nale y zmierzy pr d i napi cie na wej ciu i wyj-

ciu stabilizatora.

Rys. 5. Układ pomiarowy

R

obc

– regulowany rezystor obci enia

Sprawno wyznaczy ze wzoru:

=

I

U

I

U

we

we

wy

wy

100%

gdzie:
U

wy

i U

we

- napi cie wyj ciowe i wej ciowe.

I

wy

i I

we

- pr d wyj ciowy i wej ciowy.

R

obc

= 100 Ω

Ω

Ω

Ω

Dla stabilizatora z układem L 200 pomiaru sprawno ci dokona dla trzech napi wyj ciowych

5V, 10V i 15V. Rezystorem R

obc

ustawi warto pr du obci enia I

wy

według danych z tabeli. Wyni-

ki pomiarów i obliczenia zapisa w tabeli.

U

we

I

we

U

wy

I

wy

P

wy

P

we

[V]

[mA]

[V]

[mA]

[W]

[W]

[%]

Dioda Zennera

18

Układ z tranzysto-

rem mocy

18

18

5

18

10

Układ scalony

L200

18

15

Badanie stabilizatorów napi cia.

6