<<
>>

4.3. Импульсный стабилизатор напряжения

Цель работы: изучение импульсного стабилизатора постоянного напряжения.

Краткие сведения:Функциональная схема импульсного стабилизатора постоянного напряжения показана на рис.4.5.Импульсный стабилизатор напряжения включает в себя регулировочный элемент (РЭ, VT1), сглаживающий фильтр (индуктивность-ёмкость-диод, LCD), следящий делитель(R5,R6), усилительный элемент (DA1) и широтно-импульсный модулятор (ШИМ-DA2).

Силовой контур импульсного стабилизатора имеет два состояния. При подаче управляющего импульса (UШИМ) на силовой ключ VT1 происходит передача напряжения источника питания U1 через открытый транзистор в нагрузку. Накапливается энергия в дросселе фильтра L. При размыкании ключа энергия дросселя передается через обратный диод VD в нагрузку. Если на интервале паузы ток дросселя спадает до нуля, то возникает режим прерывистого тока дросселя, при котором только конденсатор разряжается в нагрузку.

Рисунок 4.5. Импульсный стабилизатор постоянного напряжения(а) и эпюры, поясняющие его работу(б).

Схема управления включает в себя: делитель напряжения (R5, R6) с коэффициентом передачи Kд = R6/(R5+R6); усилитель сигнала рассогласования DA1 с коэффициентом передачи Kу=R2/R3 (Ue = UОС – UЭТ); компаратор напряжения DA2, который формирует ШИМ- сигнал. Он равен “1”, если уровень пилообразного напряжения больше уровня напряжения UОС. При возрастании входного напряжения U1 уменьшается площадь между уровнем напряжения “пилы” и UОС, что приводит к уменьшению по длительности ШИМ-сигнала. Среднее значение напряжения на выходе при этом уменьшается, т.е. U02 восстанавливается.

Выполнение работы:

1. Собрать схему импульсного стабилизатора постоянного напряжения, рис. 4.6. Установки функционального генератора: Форма сигнала – треугольник, Амплитуда – 0,5 В, Частота – 10 кГц, Длительность – 50%.

2. Построить амплитудную (передаточную) характеристику импульсного стабилизатора постоянного напряжения. Определить минимальное входное напряжение, при котором обеспечивается рабочий режим стабилизатора.

3. Подключить осциллограф к базе транзистора VT2 и эмиттеру транзистора VT1.

4. Изменяя напряжение источника V1, в пределах, указанных в табл. 4.5, определить,по показаниям осциллографа, коэффициенты заполнения KЗ. Результаты занести в табл. 4.5.

Таблица 4.5.

Результаты измерений и расчётов. Зависимости от входного напряжения

Uвх, В 25 30 35 40 45 50 55 60
Uвых, В
KЗ(расчёт)
η, % (имп. стаб.)
η, % (интегр. стаб.)

5. Сравнить полученные значения KЗс расчётными, KЗ(расчёт)=Uвых/Uвх.

Рис. 4.6. Рабочая схема для изучения импульсного стабилизатора постоянного напряжения.

6. Измерить мощность, отдаваемую источником V1 (Pвх), используя ваттметр XWM1. Измерить мощность, потребляемую активной нагрузкой RH(Pвых), используя ваттметр XWM2.

7. Рассчитать КПД импульсного стабилизатора постоянного напряжения

.

Повторить измерения для значений Uвх, указанных в табл. 4.5. Построить зависимость η(Uвх). Результат занести в табл. 4.5.

8. Собрать схему интегрального компенсационного стабилизатора напряжения непрерывного действия, рис. 4.7.

Рис. 4.7. Рабочая схема для изучения интегрального компенсационного стабилизатора напряжения непрерывного действия.

9. Измерить мощность, отдаваемую источником V1 (Pвх), используя ваттметр XWM1. Измерить мощность, потребляемую активной нагрузкой RH(Pвых), используя ваттметр XWM2.

10. Рассчитать КПД интегрального компенсационного стабилизатора напряжения непрерывного действия.

.

Повторить измерения для значений Uвх, указанных в табл. 4.5. Построить зависимость η(Uвх). Результат занести в табл. 4.5.

11. Сравнить КПД импульсного стабилизатора и стабилизатора непрерывного действия.

<< | >>
Источник: Белоус И.А.. ЭЛЕКТРОПИТАНИЕ УСТРОЙСТВ И СИСТЕМ СВЯЗИ. Практикум. 2016
Помощь с написанием учебных работ

Еще по теме 4.3. Импульсный стабилизатор напряжения:

  1. 5.2. Стабилизаторы напряжения с широтно-импульсной модуляцией
  2. 4.5. Импульсный понижающий стабилизатор переменного напряжения в постоянное
  3. 5.1. Компенсационные стабилизаторы постоянного напряжения с импульсным регулированием
  4. 4. преобразователи и стабилизаторы напряжения с импульсным регулированием
  5. Глава 5. Стабилизаторы и преобразователи напряжения с импульсным регулированием
  6. 4.4. Импульсный инвертирующий преобразователь напряжения
  7. 4.5. Защита транзисторных стабилизаторов напряжения
  8. 3. Стабилизаторы напряжения с непрерывным регулированием
  9. Глава 4. Стабилизаторы напряжения с непрерывным регулированием
  10. 4.1. Импульсный понижающий преобразователь
  11. 1.3.Линейные и импульсные источники вторичного электропитания
  12. Компьютерный практикум: Импульсный повышающий преобразователь
  13. 4.2. Импульсный повышающий преобразователь
  14. 4.4. Компенсационные стабилизаторы