Data |
Wykonawcy wiczenia |
Temat |
|
|
Stabilizator napicia staego o dziaaniu niecigym |
1. Wstp
Celem wiczenia jest zapoznanie si z podstawowymi parametrami oraz zasad dziaania stabilizatorów napicia staego o dziaaniu niecigym.
2. Ukad pomiarowy
Rys. A. Ukad pomiarowy.
3. Przebieg wiczenia
3.1. Obserwacje przebiegów w wybranych punktach ukadu
3.2. Wyznaczanie charakterystyk Uwy=f(Iwy) oraz f=f(Robc).
Pomiary wykonane zostay dla: L=240mH, C=1000F.
Uwe [ V ] |
Iwe [ mA ] |
Uwy [ mA ] |
Iwy [ mA ] |
f [ Hz ] |
Robc [ ] |
20.8 |
42 |
9.06 |
44 |
92 |
200 |
20.8 |
45.1 |
9.06 |
49 |
99 |
180 |
20.82 |
48.7 |
9.06 |
55.1 |
112 |
160 |
20.83 |
53.3 |
9.06 |
63 |
128 |
140 |
20.81 |
59.6 |
9.06 |
73.4 |
202 |
120 |
20.81 |
68.4 |
9.06 |
87.9 |
368 |
100 |
20.83 |
81.6 |
9.06 |
109.6 |
471 |
80 |
20.84 |
103.4 |
9.06 |
145.2 |
631 |
60 |
20.84 |
147.3 |
9.06 |
215.1 |
842 |
40 |
20.85 |
285.9 |
9.05 |
300 |
684 |
20 |
Tabela A. Wyniki pomiarów.
Wykres A. Zaleno Uwy=f(Iwy).
Z powyszego wykresu moemy wyznaczy rezystancj wyjciow ukadu z nastpujcego wzoru:
. Po wyliczeniu otrzymalimy nastpujce wyniki:
-dla stabilizacji napicia Rwy!"
-dla stabilizacji prdu Rwy=0.000118
Wykres B. Zaleno f=f(Robc).
3.3. Wykrelenie zalenoci sprawnoci ukadu od rezystancji obcienia.
Sprawno ukadu mona policzy ze wzoru:
Tabela B. Wyniki pomiarów i oblicze.
Robc [ ] |
|
200 |
0.456 |
180 |
0.473 |
160 |
0.492 |
140 |
0.514 |
120 |
0.536 |
100 |
0.559 |
80 |
0.584 |
60 |
0.610 |
40 |
0.635 |
20 |
0.455 |
Wykres C. Zaleno sprawnoci ukadu od rezystancji obcienia.
3.4. Wyznaczanie charakterystyki Uwy=f(Uwe)
a) stabilizacja napicia ( Robc=70 ).
Uwe [ V ] |
Iwe [ mA ] |
Uwy [ V ] |
Iwy [ mA ] |
f [ Hz ] |
ktt [ mV ] |
24.02 |
81.7 |
9.06 |
125.2 |
294 |
110 |
22.02 |
87.2 |
9.06 |
125.1 |
344 |
110 |
20.02 |
93.8 |
9.06 |
125.2 |
532 |
110 |
17.11 |
106.3 |
9.05 |
125.1 |
226 |
115 |
15.12 |
117.3 |
9.03 |
124.8 |
185 |
125 |
14 |
124.6 |
9.01 |
124.7 |
147 |
150 |
12 |
139.2 |
8.92 |
123.3 |
88 |
275 |
Tabela C. Wyniki pomiarów.
Wykres Błąd! Nie okreœlono sekwencji.. Charakterystyka Uwy=f(Uwe).
Na podstawie powyszych pomiarów mona wyznaczy wspóczynnik stabilizacji napicia z nastpujcego wzoru:
Po podstawieniu do wzoru otrzymalimy kst=43.05
b) stabilizacja prdu ( Robc=30 ).
Uwe [ V ] |
Iwe [ mA ] |
Uwy [ V ] |
Iwy [ mA ] |
f [ Hz ] |
ktt [ mV ] |
24.04 |
55.5 |
3.63 |
112 |
36 |
1700 |
22.04 |
57.5 |
3.62 |
110 |
36 |
1700 |
20.02 |
59 |
3.57 |
109 |
35 |
1700 |
18 |
61.5 |
3.5 |
107 |
34 |
1600 |
16 |
65 |
3.45 |
105.7 |
33 |
1500 |
14 |
65 |
3.34 |
104 |
33 |
1500 |
12 |
69 |
3.34 |
101.6 |
32 |
1500 |
10 |
76 |
3.22 |
97 |
28 |
1400 |
8 |
79 |
3.06 |
94 |
25 |
1400 |
6 |
86 |
2.28 |
85.5 |
50 |
1300 |
Tabela D. Wyniki pomiarów.
Wykres D. Charakterystyka Uwy=f(Uwe).
Na podstawie powyszych pomiarów mona wyznaczy wspóczynnik stabilizacji prdu z nastpujcego wzoru:
Po podstawieniu do wzoru otrzymalimy kst=1.74
4. Wnioski
W wiczeniu badany by stabilizator napicia o dziaaniu niecigym. Pomiary rozpoczlimy od analizy przebiegów napicia i prdu w charakterystycznych punktach ukadu stabilizatora. W punkcie pomiarowym PP1 zaobserwowalimy zwizek napicia wyjciowego z napiciem w tym e punkcie. Mianowicie wzrost napicia wyjciowego zwiksza wspóczynnik wypenienia napicia w tym punkcie. cilej mówic zmniejszenie czasu zamknicia klucza tranzystorów T1, T2, przy prawie staym czasie zaczenia prowadzi do zwikszenia czstotliwoci pracy, a to z kolei powoduje zwikszenie napicia wyjciowego. W przypadku zwikszenia czasu zamknicia klucza tranzystorów, czstotliwo pracy ukadu spada, a to pociga za sob spadek napicia wyjciowego. Punkt pomiarowy PP3 opisuje prd kondensatora, natomiast punkt PP4 przedstawia napicie wyjciowe klucza tranzystorów.
W dalszej czci wiczenia wyznaczone zostay charakterystyki: Uwy=f(Iwy) oraz f=f(Robc). Na pierwszej z tych charakterystyk mona wyróni dwa rodzaje pracy: stabilizacje napicia ( pozioma cz charakterystyki ) oraz stabilizacje prdu ( pozostaa cz charakterystyki ). Natomiast w drugiej z wymienionych charakterystyk obserwujemy ekstremum czstotliwoci. Maksimum to rozgranicza dwa rodzaje stabilizacji: prdow ( po lewej ) i napiciow ( po prawej ).
Przy wyznaczaniu rezystancji wyjciowej dla stabilizacji napicia nie okrelilimy precyzyjnego wyniku, poniewa zmiany napicia s tak znikome e nie udao si nam ich zmierzy. Wynik rzeczywisty bdzie mia du warto.
W nastpnej czci wiczenia zostaa wyznaczona zalenoci sprawnoci ukadu od rezystancji obcienia. Charakterystyka ta jest zbliona ksztatem do ostatnio omawianej. Podobnie jak i poprzednio i tutaj mona rozgraniczy zaleno dla pracy prdowej i napiciowej.
W ostatniej czci wiczenia zostay wyznaczone charakterystyki napicia wyjciowego w funkcji napicia wejciowego dla stabilizacji napicia i prdu. Jak mona zaobserwowa z pomiarów warto wspóczynnika ttnie napicia wyjciowego jest znacznie wysza dla stabilizacji prdu.