Wstęp do Elektroniki

Ćwiczenie 5:

Badanie zasilaczy i stabilizatorów prądu stałego

Wtorek godzina 12:15 X1

Łukasz Rojszczak 180273

Mateusz Kubsz 180229

Michał Bajdek 180129

1.Cel ćwiczenia

Zapoznanie się z budową, działaniem oraz charakterystykami stabilizatorów napięcia stałego. Ćwiczenie polegało na przeprowadzeniu doświadczenia pozwalającego sprawdzić parametry różnych stabilizatorów. Po zakończonym ćwiczeniu należało wyznaczyć charakterystyki dla stabilizatorów: parametrycznego (Rys.1a), szeregowego (Rys.1b) i równoległego (Rys.1c).

(a) (b)

(c)

Rys.1. Stabilizator parametryczny (a),stabilizator szeregowy (b), stabilizator równoległy (c).

2.Wyznaczone charakterystyki

(a)

(b)

Rys.2. Charakterystyki: U_wy=f(U_we) (zależność napięcia wyjściowego od zmian napięcia wejściowego) dla stabilizatora parametrycznego (a), U_wy=f(I_wy) (zależność napięcia wyjściowego od zmian prądu wyjściowego) dla stabilizatora parametrycznego (b).

(c)

Rys.3. Charakterystyki: U_wy=f(U_we) dla stabilizatora szeregowego (c), U_wy=f(I_wy dla stabilizatora szeregowego (d).

(e)

(f)

Rys.4. Charakterystyki: U_wy=f(U_we) dla stabilizatora równoległego (e), U_wy=f(I_wy) dla stabilizatora równoległego (f).

Rys.5. Charakterystyki przedstawiają zależność mocy wejściowej od natężenia prądu wyjściowego.

Rys.6. Charakterystyki przedstawiają zależność mocy wyjściowej od natężenia prądu wyjściowego.

4. Zasilacze

Charakterystyki prostownika z filtrem R.

Rys.7. Charakterystyka prostownika z filtrem R dla: małej wartości napięcia wejściowego (1), średniej wartości napięcia wejściowego (2), dużej wartości napięcia wejściowego (3).

Charakterystyki prostownika z filtrem RC.

Rys.8. Charakterystyka prostownika z filtrem RC dla: małej wartości napięcia wejściowego (1), średniej wartości napięcia wejściowego (2), dużej wartości napięcia wejściowego (3).

Charakterystyka prostownika z filtrem RL.

Rys.9. Charakterystyka prostownika z filtrem RL.

5. Wnioski

Wszystkie stabilizatory miały podobne charakterystyki napięcia wyjściowego względem wejściowego. Najlepszym stabilizatorem jest więc stabilizator szeregowy gdyż ma najmniejszy współczynnik spadku napięcia wraz ze wzrostem natężenia. Natomiast najsłabszym stabilizatorem jest stabilizator równoległy, gdyż ma on największy współczynnik spadku napięcia wraz ze wzrostem natężenia. Z wyznaczonych charakterystyk (dla stałego natężenia prądu wyjściowego) można zauważyć, że przy lepszej stabilizacji następuje większy spadek mocy wyjściowej. Charakterystyki pokazują, że przy dużej wartości mocy wejściowej moc wyjściowa jest dużo mniejsza, natomiast w słabym stabilizatorze widać, że wartości mocy wejściowej i wyjściowej są bardzo zbliżone. Natomiast (dla stałego napięcia wejściowego) można zauważyć, że przy lepszym stabilizatorze charakterystyka mocy wyjściowej jest bardziej liniowa niż charakterystyka mocy wejściowej. Po analizie charakterystyk zasilaczy dochodzimy do wniosku, że dla dużych wartości rezystancji obciążenia należy używać prostowników z filtrem RC, natomiast dla małych wartości rezystancji obciążenia należy używać prostowników z filtrem RL.