Разработать схему, выполнить расчёт и выбор элементов параметрического стабилизатора напряжения для обеспечения заданного напряжения на нагрузке U н. Исходные данные к задаче (сопротивление нагрузки RН, минимальное напряжение источника Umin, максимальное напряжение источника Umax) приведены в таблице 1.2 (RНиз таблицы – группа №1;0,8∙RН– группа №2;1,2∙RН– группа №3; 1,4∙RН– группа №4). Необходимо определить величину балластного сопротивления Rб, описать принцип работы схемы, осуществить моделирование её работы в среде Multisim, проверить работоспособность схемы во всём диапазоне изменения входного напряжения, определить коэффициент стабилизации.
Таблица 1.2 – Исходные данные к задаче 2
| Номер варианта | U Н , В | RH , Ом | Umin , В | Umax , В |
| 1 | 5 | 10 | 8 | 10 |
| 2 | 5 | 10 | 8 | 11 |
| 3 | 5 | 10 | 9 | 11 |
| 4 | 5 | 10 | 9 | 12 |
| 5 | 5 | 10 | 10 | 13 |
| 6 | 12 | 20 | 16 | 18 |
| 7 | 12 | 20 | 16 | 19 |
| 8 | 12 | 20 | 17 | 19 |
| 9 | 12 | 20 | 17 | 20 |
| 10 | 12 | 20 | 18 | 21 |
| 11 | 15 | 30 | 20 | 22 |
| 12 | 15 | 30 | 20 | 23 |
| 13 | 15 | 30 | 21 | 23 |
| 14 | 15 | 30 | 21 | 24 |
| 15 | 15 | 30 | 22 | 25 |
| 16 | 20 | 40 | 30 | 34 |
| 17 | 20 | 40 | 30 | 36 |
| 18 | 20 | 40 | 32 | 36 |
| 19 | 20 | 40 | 32 | 38 |
| 20 | 20 | 40 | 34 | 38 |
| 21 | 24 | 50 | 36 | 38 |
| 22 | 24 | 50 | 36 | 40 |
| 23 | 24 | 50 | 38 | 40 |
| 24 | 24 | 50 | 38 | 42 |
| 25 | 24 | 50 | 40 | 42 |
| 26 | 36 | 100 | 55 | 57 |
| 27 | 36 | 100 | 55 | 59 |
| 28 | 36 | 100 | 58 | 60 |
| 29 | 36 | 100 | 58 | 62 |
| 30 | 36 | 100 | 60 | 64 |
| 31 | 6,8 | 11 | 12 | 14 |
Пример решениязадачи 2. Вариант 31
Схема параметрического стабилизатора напряжения приведена на рисунке 1.4. Принцип ее работы описан в [2].
Рисунок 1.4 – Схема параметрического стабилизатора напряжения
Выбираем стабилитрон 1N4736Апо заданному напряжению на нагрузке UН (приложение Б или электронный «Справочник по полупроводниковым приборам» – файл « INQUIRY . EXE ») cпараметрами:
– напряжение стабилизации Uст=6,8 В;
– минимальный ток стабилизации Iстmin=21 мА (в справочнике Iст);
– максимальный ток стабилизации Iстmax= 660 мА.
Найдём среднее значение напряжения источника Uср и тока стабилитрона Iсрст:
В,
мА.
Составим уравнение по второму закону Кирхгофа:
Из чего определим балластное сопротивление Rб:
Ом,
гдеI Н– номинальный ток нагрузки,
А = 620 мА.
Принимаем из стандартного ряда Е24 (приложение В)Rб = 6,2 Ом. Рассмотрим, будет ли обеспечена стабилизация во всём диапазоне изменения входного напряжения:
В.
В.
Таким образом, стабилизация обеспечивается во всём диапазоне изменения входного напряжения (12…14 В).
Модель параметрического стабилизатора напряжения в среде Multisim приведена на рисунке 1.5(файл «Параметрический стабилизатор.ms11»). Входное напряжение задаётся с помощью источника постоянного напряжения U1или с помощью источника переменного напряжения U2= (14–12)/2=1 В(Pk) с постоянным смещениемUср= +13 В (напряжение смещения).
Необходимо привести результаты моделирования при минимальном входном напряжении Umin, максимальном входном напряжении Umax (задаются источником U1и диаграммы входного и выходного напряжений (рисунок 1.6).
Рисунок 1.5 – Модель параметрического стабилизатора напряжения
Рисунок 1.6 – Диаграммы входного U и выходного U ст напряжений
Стабилизация обеспечивается во всём диапазоне входных напряжений:
Uстmin= 6,845 В при Umin=12 В;Uстmax= 6,870 В при Umax=14 В.
Коэффициент стабилизации
,
где ΔUвх=Umax–Umin=14 – 12 = 2В;
ΔUст=Uстmax–Uстmin=6,870 – 6,845 = 0,025 В.
Дата: 2018-12-21, просмотров: 777.
