Меню

Стабилизатор напряжения решение задач



Примеры задач по стабилизаторам с решениями

Пример 4.6.1

Исходные данные: Для получения стабилизированного напряжения Uн =5 В на нагрузке Rн=1кОм параллельно ей подключен стабилитрон, вольтамперная характеристика которого приведена на рисунке 4.27.

Рисунок 4.27 – Простейший параметрический стабилизатор и ВАХ

Определите величину балластного резистора Rб и рассеиваемую на нём мощность, если напряжение источника питания U =12В.

Решение. Из характеристики стабилитрона следует, что на линейном участке ток может изменяться в диапазоне IСТ = 5…40 мА. В середине рабочей области ток стабилитрона IСТ = 22,5 мА, что соответствует выходному напряжению UН = 5 В. Ток нагрузки

Падение напряжения на балластном резисторе:

Тогда его величина

Мощность, выделяемая на балластном резисторе:

Пример 4.6.2

Исходные данные: Параллельный компенсационный стабилизатор напряжения по схеме рисунка 4.28 имеет следующие параметры: U1 = 48±1 В; UН = 14 В; IН=0,25…1,0 А; R1= 20 Ом; Uст = 4,5 В.

Рисунок 4.28 – Схема компенсационного стабилизатора

Определите параметры регулирующего элемента для выбора типового транзистора.

Решение. Транзистор (регулирующий элемент VT1) находится под постоянным напряжением, равным . Ток стока должен быть не менее: .Мощность, рассеиваемая на стоке . Из таблицы 4.1 выбираем полевой транзистор КП709А.

Таблица 4.1 – Параметры некоторых полевых транзисторов

Тип прибора Тип проводимости Uси , В Iс макс, А Рмакс, Вт
2П701Б n 5…17 17,5
КП705Б n 5,4
КП709А n
КП709Б n
2П802А СИТ 2,5
2П803А n 2,6
2П803Б n
2П804 n

Пример 4.6.3

Исходные данные: Параметры схемы, выполненной на базе интегрального стабилизатора К142ЕН19 (рисунок 4.29) следующие: U1 = 30±1 В; UН = 13 В; IН=0,1 А; Uопор = 2,5 В.

Рисунок 4.29 – Схема стабилизатора

Определите параметры внешнего (навесного) транзистора к интегральному стабилизатору для получения тока нагрузки I Н = 2А.

Читайте также:  Импульсные стабилизаторы напряжения назначение

Решение: Для обеспечения тока нагрузки IН = 2А необходимо подключить транзистор во внешнюю цепь интегрального стабилизатора напряжения, как показано на рисунке 4.30. Каскадный транзистор находится под постоянным напряжением, равным . Максимальный ток коллектора равен току нагрузки. Сопротивление балластного резистора R1:

Рисунок 4.30 – Схема подключения внешнего транзистора для увеличения тока нагрузки интегрального стабилизатора

Пример 4.6.4

Исходные данные: Параметры компенсационного стабилизатора по схеме рисунка 4.31 следующие: U1 = 10 В; U2 = 20 В; UД = 5,6 В; UЭТ = 6 В; R1=R2=R3=1 кОм.

Рисунок 4.31 – Схема компенсационного стабилизатора

Определите выходное напряжение, если UЭБ=0,6В.

Решение. Выходное напряжение стабилизатора равно:

Пример 4.6.5

Исходные данные: Схема параметрического стабилизатора , приведена на рисунке 4.32 и имеет следующие параметры: UВХ = 36 В; U = 9 В; R1 = 510 Ом; R2 = 300 Ом; RН = 360 Ом; rd1 = rd2 = 10 Ом; rd3 = 20 Ом.

Рисунок 4.32 – Схема двухкаскадного параметрического стабилизатора

Определите выходное сопротивление стабилизатора (по модулю).

Решение. Поскольку R2 >> r d3 , то выходное сопротивление стабилизатора

Пример 4.6.6

Исходные данные: Схема параметрического стабилизатора приведена на рисунке 4.33.

Рисунок 4.33 – Схема параметрического стабилизатора

Определите коэффициент стабилизации по напряжению и КПД схемы.

Решение. Коэффициент стабилизации определяется выражением: , где . Следовательно

Пример 4.6.7

Исходные данные: Для схемы мостового стабилизатора напряжения параметры используемых стабилитронов приведены на рисунке 4.34.

Определите напряжение на нагрузке (Rн).

Рисунок 4.34. – Схема параметрического мостового стабилизатора

Решение. Стабилитрон VD1 работает на обратном участке ВАХ (Uобратное), а VD2, VD3 и VD4 – на прямом. Поэтому, напряжение на нагрузке равно

Пример 4.6.8

Исходные данные: Для схемы компенсационного стабилизатора рисунка 4.35 имеет место: UВХ = 48 В; Uэт = 6 В; R1 = R2 = R3 = 1кОм.

Рисунок 4.35 – Схема компенсационного стабилизатора

Читайте также:  При напряжении 110в подведенном

Определите выходное напряжение стабилизатора.

Решение. Выходное напряжение зависит от коэффициента передачи следящего делителя R2, R3, который равен . В состоянии покоя напряжение, снимаемое с делителя равно эталонному. Тогда выходное напряжение:

Пример 4.6.9

Исходные данные: Параметры компенсационного стабилизатора тока (рис. 4.36) следующие: UВХ = 48 В; Uэт = 6 В; RШ = 0,5 Ом; RН = 3 Ом.

Рисунок 4.36 – Схема компенсационного стабилизатора тока

Определите ток нагрузки стабилизатора.

Решение. В состоянии покоя падение напряжения на шунте должно быть равно эталонному напряжению. Тогда ток нагрузки равен:

Пример 4.6.10

Исходные данные: Схема импульсного стабилизатора напряжения приведена на рисунке 4.37.

Рисунок 4.37 – Схема импульсного стабилизатора

Определите выходное напряжение стабилизатора (все элементы идеальные).

Решение. В данной схеме напряжение на выходе зависит от эталонного источника и коэффициента передачи следящего делителя: ,

Пример 4.6.11

Исходные данные: Схема импульсного стабилизатора напряжения приведена на рисунке 4.38.

Рисунок 4.38 – Функциональная схема импульсного стабилизатора

Определите коэффициент стабилизации по напряжению.

Решение. Коэффициент стабилизации компенсационного импульсного стабилизатора определяется петлевым усилением:

Пример 4.6.12

Исходные данные: Схема импульсного регулятора приведена на рисунке 4.39. На этой схеме: Е1 = 8 В; Е2 = 24 В; tи / T = 0,8; T = 1мC, транзисторы идеальные.

Рисунок 4.39 – Функциональная схема импульсного регулятора

Определите среднее значение напряжения на нагрузке U .

Решение. При подаче управляющего импульса на транзисторный ключ VT2, происходит запирание ключа VT1 и напряжение источника E2 через открытый диод VD передается в нагрузку. На интервале паузы (T–tи ) при открывании ключа VT1 напряжение двух источников (Е1 + E2 ) прикладывается к нагрузке. Построим диаграмму напряжения в нагрузке (рисунок 4.40).

Среднее значение напряжения на выходе импульсного регулятора равно

Рисунок 4.40 – Диаграмма напряжения в нагрузке

Читайте также:  При напряжении пресса поднимаются яички

Преобразователи

| следующая лекция ==>
Импульсные стабилизаторы | Основные определения

Дата добавления: 2017-09-19 ; просмотров: 5683 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Московский государственный университет печати

Методические указания по выполнению контрольных работ по дисциплине «Электротехника и электроника»

для студентов обучающихся по специальности «Технология полиграфического производства»

В результате изучения данной темы студент должен

знать: принцип работы диодного выпрямителя, его основные параметры; способы повышения величины среднего выпрямленного напряжения; принцип работы стабилизатора напряжения;

уметь: выполнить измерения параметров сигнала на экране осциллографа;

понимать: физические процессы, возникающие в приборе при подключении внешнего напряжения.

1. Основные схемы выпрямления переменного тока.

2. Преимущества мостовой схемы выпрямления.

3. Как определяется среднее выпрямленного напряжения?

4. Принцип действия параметрического стабилизатора.

5. Принцип действия компенсационного стабилизатора.

6. Как определяется коэффициент стабилизации стабилизатора?

7. Каковы преимущества компенсационных стабилизаторов по сравнению с параметрическими?

1. Опадчий Ю.Ф., Глудкин О.П. Аналоговая и цифровая электроника. — М.: Горячая Линия — Телеком, 2000 г.

2. Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника и микропроцессорная техника. — М.: Высшая школа. 2004 г.

Задание 6.1. Рассчитать балансное сопротивление для схемы параметрического стабилизатора для наибольшего коэффициента стабилизации, см. рис. 6.1 .

Будет ли обеспечена стабилизация во всем диапазоне изменения напряжений?

Примеры нахождения параметров параметрического стабилизатора рассмотрены в задачах 1-6.

Исходные данные для расчета приведены в табл. 6.1. Номер варианта выбирается по последним двум цифрам номера зачетной книжки или по согласованию с преподавателем.

Источник