Порядок выполнения работы.

1. Собрать схему для исследования трехфазного мостового выпрямителя, для чего:

   1. Установить сменную панель 17Л-03/16.

   2. Установить съемные элементы: V1-V6-диоды КД103А,

R1=300 Ом.

3. Соединить гнезда Х4,Х5 с гнездами + и - АВ2, соблюдая полярность и вид измерения.

4. Соединить гнезда 1,2 с гнездами + и –АВ1, соблюдая полярность и вид измерения.

- 34 -

5. Соединить гнезда А, В, С панели с гнездами А, В, С блока ГНТ соответственно.

6. Соединить гнезда Х1, Х2, Х3 панели с гнездами 1, П, Ш блока ЭК Соответственно.

7. К гнездам «I» и «ВЫХОД» блока ЭК подключить осциллограф, соблюдая полярность.

1. Включить осциллограф и подготовить его к работе.

2. Включить стенд и блоки ЭК, АВ1, АВ2, ГТН.

3. Получить осциллограму трехфазных напряжений и зарисовать ее. Обозначит напряжения V_2м.

4. Снять внешнюю характеристику V₀₌f(I_о), поочередно устанавливая = = 150 Ом, 300 Ом, 510 Ом, 750 Ом,1000 Ом Результаты измерений внести в таблицу 7.1.

Таблица 7.1.

R1, Ом	150	300	510	750	1000
V0, B
I0, мА
V2, B

6. Построить внешнюю характеристику.

Контрольные вопросы.

1. Какое устройство называют выпрямителем?

2. Какие типы трехфазных выпрямителей знаете?

3. Сделайте сравнительный анализ мостового выпрямителя и выпрямителя с нейтральным выводом.

4. Объясните с помощью временных диаграмм принцип действия мостового выпрямителя.

5. Приведите вывод формул (7.1.)

6. Каковы преимущества трехфазных выпрямителей перед однофазными.

- 35 -

Лабораторная работа № 8 «Исследование параметрического стабилизатора напряжения постоянного тока»

Цель работы: ознакомится с принципом действия параметрического

стабилизатора напряжения.

В ряде случаев к напряжению, питающему электронные устройства, предъявляются определенные требования в отношении его стабильности.

Устройство, обеспечивающее поддержание с необходимой точностью требуемой величины постоянного напряжения на нагрузке в условиях изменения напряжения питающей сети и тока нагрузки, называется стабилизатором напряжения. Существует два вида стабилизаторов напряжения: параметрические и компенсационные.

В параметрических типах стабилизаторов используется постоянство напряжения некоторых видов приборов при изменении протекающего через них тока. Из полупроводниковых приборов таким свойством обладает стабилитрон. Схема простейшего стабилитрона напряжения изображена на рис. 8.1. Он состоит из балластного резистора R_б, необходимого для создания требуемого режима, стабилитрона Д. Нагрузка R_н включена параллельно стабилитрону. Стабилизатор подключается к выходу выпрямителя с фильтром

Рис. 8.1. Рис. 8.2.

- 36 -

Для обеспечения принципа действия параметрического стабилизатора напряжения построим вольт- амперные характеристики нелинейного элемента- стабилитрона и линейного- резистора R_б исходя из выражения V_вх1= V_cт1 + Rб*I _ст2

Для линейного резистора R_б построена так называемая «опрокинутая» вольт- амперная характеристика. При V_вх=V_вх1 эти вольт- амперные характеристики пересекаются в точке А. При увеличении входного напряжения на ΔV_вх, вольт- амперная характеристика R_б переместится параллельно самой себя и пересечется с в.а.х. стабилитрона в точке А. Как видно из рисунка, изменение напряжения на нагрузке V_н практически остается неизменным.

Заметим, что стабилизатор будет работать нормально, значение тока в точке А соответствует нормальному току стабилитрона I_{ст ном.}, который дается в паспорте.

Приведем основные соотношения для стабилизатора. Из схемы рис. 8.1. следует:

I_б=I_ст+ I_н ; V_вх= V_б + V_н (8.1.)

Отсюда для тока стабилизатора

I_ст=V_рх—V_н/ R_б – V_н/ R_Н (8.2.)

где V_н-V_cт изменится незначительно.

Расчет стабилизатора сводится к выбору R_б, при котором через стабилитрон протекал бы ток I_{ст мин}(см рис. 8.2.) Из (8.2.)имеем:

R_Б= (8.3.)

Величина минимального тока I_{cт мах,} протекающего через стабилитрон, ограничивается максимально допустимым значением тока через стабилитрон.

- 37 -

I_cт.max= (8.4.)

Показателем качества стабилизации напряжения служит коэффициент стабилизации К_ст, показывающий, во сколько раз относительное приращение напряжения на выходе стабилизатора меньше вызвавшего его относительного приращения на входе:

К_ст= : (8.5.)

Выражение (8.5.) может быть упрощено использованием понятия дифференциальное сопротивление.

R_Д =ΔV_CT / ΔI_CT ; ΔV_H=

Так как R_H>>R_Д и R_Б>>R_Д, то ΔV_H=

При использовании последнего выражения коэффициент стабилизации запишем в виде:

К_ст= * R_Б / R_Д (8.6.)

Другим параметром стабилизатора является его выходное сопротивление R_вых для параметрических стабилизаторов

R_вых= R_Δ// R_Б=R_Д

Порядок выполнения работы.

В работе используются:ИсН1, АВ1, АВ2, МВА, ИзмВ, осциллограф, съемные элементы: V1-V. (КД103А), V5 (КС2136), R1=200 Ом, 17Л-03/16.

- 38 -

1. Установить съемную панель 17Л-03/18 на стенд

2. Собрать схему, при этом необходимо соблюдать полярность конденсаторов С1 и С2.

3. Снять вольт- амперную характеристику стабилитрона КС2136, данные занести в таблицу 8.1. и по данным построить кривую

таблица 8.1.

V
I

4. На в.а.х. стабилитрона, полученной в п. 3, построить «опрокинутую» в.а.х. балластного сопротивления R_б= R₁ и найти рабочую точку А для цепи стабилизатора.

5. Экспериментальным путем установить значение токов I_{ст мип} и I_{ст мах} и соответствующие им значения напряжений V_{вх мип},V_{вх мах,} V_н. фактически

6. По данным п 5 вычислить значения сопротивления R_бмах и R_{б мiп} которые определяют условия стабилизации стабилизатора

6. Измеряя напряжения V_вх и V_н, определить экспериментальным путем . коэффициент стабилизации для R₂= 2,4кОм; 4,3кОм; 7,5кОм Данные внести в таблицу 8.2. и сделать вывод.

таблица 8.2.

	Измерены				Вычислены
	VH	V	ΔVCT	ΔICT	RД	КСТ
R2=RH=2.4 к Ом R2=4.3 к Ом R2=7.5 к Ом

6. Выпишите величины, являющиеся выходными сопротивлениями стабилизатора.

- 39 -