POLITECHNIKA CZĘSTOCHOWSKA
INSTYTUT ELEKTRONIKI
Temat: Stabilizatory napięcia i prądu stałego.
Wydział elektryczny
Skład grupy:
1. Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest praktyczne zapoznanie się z budową i zasadą działania
stabilizatorów napięcia i prądu stałego zbudowanych z elementów
półprzewodnikowych.
2. Tabele pomiarowe:
I ) Wyznaczanie charakterystyk Uwy=f(Iwy), Ui=f(Iwy), U0=f(Iwy)
Dla US=220 V
stabilizator na diodzie Zenera
IWY [mA] |
0 |
10 |
20 |
30 |
50 |
70 |
90 |
96 |
UWY [V] |
4,6 |
4,51 |
4,43 |
4,35 |
4,09 |
3,41 |
1,03 |
0,08 |
Ui [V] |
0,42 |
0,41 |
0,42 |
0,42 |
0,42 |
0,42 |
0,44 |
0,44 |
U0 [mV] |
13 |
18 |
21 |
25 |
40 |
70 |
36 |
6 |
Ku |
0,03095 |
0,04390 |
0,05 |
0,05952 |
0,09523 |
0,16666 |
0,08181 |
0,01363 |
b) stabilizator tranzystorowy
zaciski 4 i 5 rozwarte
IWY [mA] |
0 |
10 |
20 |
30 |
50 |
70 |
88 |
UWY [V] |
10,24 |
10,21 |
10,2 |
10,2 |
10,2 |
10,13 |
0,04 |
Ui [V] |
0,075 |
0,13 |
0,2 |
0,23 |
0,38 |
0,44 |
0,46 |
U0 [mV] |
3 |
3 |
4 |
5 |
7 |
12 |
2 |
Ku |
0,04 |
0,023077 |
0,02 |
0,021739 |
0,018421 |
0,027273 |
0,004348 |
Zaciski 4 i 5 zwarte
IWY [mA] |
0 |
10 |
20 |
30 |
50 |
70 |
90 |
135 |
UWY [V] |
10,23 |
10,21 |
10,20 |
10,2 |
10,19 |
10,18 |
10,15 |
10,02 |
Ui [V] |
0,11 |
0,15 |
0,22 |
0,27 |
0,4 |
0,49 |
0,6 |
0,75 |
U0 [mV] |
3 |
4 |
5 |
5 |
7 |
10 |
12 |
44 |
c)stabilizator na układzie scalonym
IWY [mA] |
0 |
10 |
20 |
30 |
50 |
70 |
UWY [V] |
7,95 |
7,94 |
7,93 |
7,93 |
7,90 |
7,88 |
Ui [V] |
0,05 |
0,12 |
0,14 |
0,22 |
0,27 |
0,24 |
U0 [mV] |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
Ku |
0,04 |
0,016667 |
0,014286 |
0,009091 |
0,007407 |
0,008333 |
Rezystancje wyjściowe stabilizatorów:
stabilizator na diodzie Zenera R=12 Ω
stabilizator tranzystorowy R=3 Ω
c) stabilizator na układzie scalonym R=2 Ω
II ) Wyznaczanie charakterystyk Uwy=f(US)
Dla R=180
Us [V] |
140 |
150 |
160 |
170 |
18 |
190 |
200 |
210 |
220 |
230 |
240 |
Uwy [V] |
3,92 |
4,04 |
4,1 |
4,17 |
4,23 |
4,31 |
4,36 |
4,41 |
4,45 |
4,49 |
4,51 |
III ) Wyznaczanie charakterystyk Iwy=f(Uwy), Ui=f(Uwy), U0=f(Uwy)
Dla US=220 V
a) stabilizator tranzystorowy
Ro [] |
1 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
Uwy[V] |
0,29 |
1,9 |
3,39 |
4,57 |
5,58 |
6,39 |
7,14 |
7,8 |
8,36 |
8,82 |
Ui[V] |
1,1 |
0,9 |
0,75 |
0,75 |
0,7 |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
U0 [V] |
0,023 |
0,14 |
0,2 |
0,24 |
0,27 |
0,28 |
0,3 |
0,31 |
0,32 |
0,32 |
b) stabilizator kompensacyjny
Ro [] |
1 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
Uwy[V] |
0,1 |
0,91 |
1,84 |
2,74 |
3,62 |
4,46 |
5,28 |
6,05 |
6,79 |
7,46 |
Ui[V] |
0,45 |
0,45 |
0,45 |
0,45 |
0,45 |
0,45 |
0,45 |
0,45 |
0,45 |
0,45 |
U0 [mV] |
1 |
3 |
5 |
7 |
8 |
10 |
12 |
13 |
14 |
16 |
Gwy dla:
a) stabilizator tranzystorowy Gwy=0,0145
b) stabilizator kompensacyjny Gwy=0,0015
IV ) Wyznaczanie charakterystyk Iwy=f(Us)
Dla R=50
a) stabilizator kompensacyjny
Us [V] |
140 |
150 |
160 |
170 |
180 |
190 |
200 |
210 |
220 |
240 |
Uwy [V] |
4,19 |
4,2 |
4,27 |
4,30 |
4,34 |
4,37 |
4,41 |
4,43 |
4,46 |
4,49 |
b) stabilizator tranzystorowy
Us [V] |
140 |
160 |
180 |
200 |
220 |
240 |
Uwy [V] |
3,8 |
4,4 |
5,09 |
5,85 |
6,47 |
7,11 |
Wnioski:
W trakcie ćwiczenia badaliśmy cztery stabilizatory: trzy napięcia i jeden prądu.
Jak widać z wykresów stabilizator z rysunku 8 -parametryczny z diodą Zenera
-ma dobre własności przy niewielkich prądach wyjściowych.
Stabilizator z rysunku 10 -kompensacyjny lepiej stabilizuje napięcie przy większym
prądzie płynącym przez obciążenie.
Przy zmniejszeniu napięcia zasilającego układy stabilizatorów można zauważyć
spadek napięcia wyjściowego. Napięcie wyjściowe w tym przypadku jest również
zależne od obciążenia.
Badany stabilizator prądu działał poprawnie.
Wszystkie pomiary napięć i prądów są obarczone błędami wynikającymi
ze złego ekranowania układów i występowania nakładających się na sygnały
mierzone tętnień sieci zasilającej.
