Задача 2. Расчёт параметрического стабилизатора напряжения
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

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=UmaxUmin=14 – 12 = 2В;

 

ΔUст=UстmaxUстmin=6,870 – 6,845 = 0,025 В.



Дата: 2018-12-21, просмотров: 666.