ĆWICZENIE 4 BADANIE STABILIZATORÓW NAPIĘCIA STAŁEGO …zoise.wel.wat.edu.pl/.../4_Badanie_stabilizatorow... · Ćwiczenie 4.Badanie stabilizatorów napięcia stałego 81 81 11

ĆWICZENIE 4

BADANIE STABILIZATORÓW NAPIĘCIA STAŁEGO

Cel ćwiczenia: zapoznanie z podstawowymi metodami stabilizacji napięcia stałego oraz

porównanie parametrów i właściwości różnych układów stabilizacji.

4.1. Podstawy teoretyczne

4.1.1. Stabilizowane wtórne źródła zasilania

Źródło zasilania jest jednym z podstawowych bloków każdego urządzenia

elektronicznego. Pierwotne źródła zasilania, jakimi są np.:

− sieć przemysłowa prądu przemiennego (3×400/230V 50 Hz),

− elektrochemiczne źródła prądu (ogniwa pierwotne, akumulatory),

− baterie słoneczne i termoogniwa,

nie są w stanie sprostać wszystkim wymaganiom stawianym źródłom zasilającym we

współczesnych urządzeniach elektronicznych. Z tego też powodu, między źródłem energii

(pierwotnym źródłem zasilania) a odbiornikiem stosuje się wtórne źródłami zasilania zwane

zasilaczami. Schemat blokowy zasilacza prądu stałego zawierającego wszystkie z możliwych

bloków funkcjonalnych przedstawia rys.4.1.

Rys.4.1 Schemat blokowy zasilacza napięcia stałego

Zasilanie urządzeń. Laboratorium 78

Podstawowymi zadaniami zasilaczy napięcia stałego są:

− przekształcenie napięcia zmiennego w napięcie stałe,

− oddzielenie galwaniczne zasilanych urządzeń od siebie oraz od obwodów

pierwotnych źródeł zasilania,

− regulacja napięć wyjściowych w sposób ręczny lub automatyczny,

− zabezpieczenie pierwotnego źródła zasilania itp.

Obok wymienionych zadań zasilacze powinny cechować się dużą niezawodnością i

sprawnością. W związku z tym miniaturyzacja zasilaczy przy jednoczesnym zwiększeniu ich

sprawności stanowi jedno z podstawowych zagadnień przy projektowaniu i ich konstrukcji.

Jednym z podstawowych sposobów rozwiązywania tego zagadnienia jest zwiększenie

częstotliwości przetwarzania energii elektrycznej w zasilaczach. Prowadzi to do znacznego

zmniejszenia masy i gabarytów elementów magnetycznych (transformatorów i cewek filtrów)

Jednym z elementów wtórnego źródła zasilania jest stabilizator, spełniający funkcję

utrzymania napięcia na stałym poziomie, niezależnie od zmian napięcia zasilającego

(wejściowego), prądu obciążenia, temperatury otoczenia i czasu

Uwy=const przy (Uwe, T, Iwy, t)=var . (4.1)

4.1.2. Podstawowe parametry stabilizatorów napięcia stałego

Poniżej przedstawiono podstawowe parametry stabilizatorów. Ponieważ nie ma

jednoznacznych oznaczeń i definicji w tej dziedzinie - określonych przez normy - dlatego

podano definicje i oznaczenia spotykane w literaturze i kartach katalogowych gotowych

wyrobów. Wielu producentów zasilaczy (w tym również stabilizatorów) podaje tylko

wybrane parametry swojego wyrobu i to często wg najkorzystniejszej definicji.

Definiując parametry i oznaczenia w nawiasach podano oznaczenia alternatywne

spotykane w literaturze lecz nie stosowane w dalszej części podręcznika: 1. Znamionowe napięcie wyjściowe (na obciążeniu) prądu stałego Uwy, (UL, Uo) jest to

napięcie, dla którego stabilizator zaprojektowano.

2. Znamionowe napięcie wejściowe prądu stałego Uwe, (Uz, Ui) jest to napięcie, jakim należy

zasilić stabilizator, aby uzyskać na wyjściu znamionowe napięcie wyjściowe.

3. Zakres zmian napięcia wejściowego określający minimalną i maksymalną wartość

napięcia wejściowego stabilizatora. Napięcie minimalne jest to wartość napięcia, przy

której stabilizator uzyskuje zdolność stabilizowania napięcia na poziomie Uwys. Napięcie

Ćwiczenie 4. Badanie stabilizatorów napięcia stałego 79

79

maksymalne jest to wartość napięcia, powyżej której stabilizator nie może pracować

poprawnie (rys.4.2).

Rys.4.2 Zależność napięcia wyjściowego Uwy od zmian napięcia wejściowego Uwe

4. Różnica napięcia wejście-wyjście, określona jako minimalna i maksymalna różnica

między niestabilizowanym napięciem wejściowym Uwe a stabilizowanym napięciem

wyjściowym Uwy. Minimalna wartość różnicy napięć określa minimalny spadek napięcia

na elemencie regulacyjnym niezbędny do rozpoczęcia stabilizacji. Maksymalna wartość

różnicy zależy od parametrów zastosowanych elementów.

5. Znamionowy prąd wyjściowy Iwy (IL, Io) jest to maksymalna wartość prądu, jakim można

obciążyć stabilizator w warunkach normalnych przy założeniu, że nie przekracza się jego

dopuszczalnej mocy.

6. Prąd wyjściowy maksymalny, jest to prąd, przy którym rozpoczyna się działanie układu

nadprądowego zabezpieczenia stabilizatora Iwym(w stabilizatorach kompensacyjnych).

7. Napięcie tętnień jest to największa międzyszczytowa wartość składowej napięcia

wyjściowego, której częstotliwość jest wielokrotnością częstotliwości napięcia

zasilającego i częstotliwości przełączania generowanej przez zasilacz.

8. Współczynnik pulsacji (tętnień) napięcia wyjściowego stabilizatora kp, definiowany jako

stosunek amplitudy składowej zmiennej napięcia wyjściowego Uzm do wartości średniej

napięcia wyjściowego U0wy przy (U0we, Iwy, T =const).

wy

mzp U

Uk

0= . (4.2)


9. Współczynnik tłumienia tętnień Kt określa zdolność stabilizatora do zmniejszania

składowej zmiennej napięcia na wyjściu Uzwy w stosunku do jej wartości na wejściu Uzwe i

wyraża się stosunkiem współczynnika tętnień na wejściu stabilizatora do współczynnika

tętnień na jego wyjściu (przy stałych Iwy=const, Uwe = const, T=const)

wyp

wept k

kK = . (4.3)

10. Współczynnik stabilizacji napięcia wyjściowego przy zmianach napięcia wejściowego

zwany też stabilnością wejściową jest wskaźnikiem oddziaływania zmian napięcia

wejściowego na napięcie wyjściowe, przy niezmiennym obciążeniu i temperaturze.

wy

weU U

US0

0

ΔΔ

= , (4.4)

gdzie: U0we, U0wy - wartość średnia napięcia na wejściu i wyjściu stabilizatora

lub w mierze względnej

Nwy

wyNwe

we

wy

weU

UU

UU

UUS

0

00

0

0

0% [%]

[%]Δ

Δ

=ΔΔ

= , (4.5)

gdzie: ΔU0wy - zmiana napięcia wyjściowego przy zmianie napięcia wejściowego U0we, od

minimum do maksimum (tzn. o ΔU0we),

U0Nwy - nominalne napięcie wyjściowe (wartość średnia),

U0Nwe - nominalne napięcie wejściowe (wartość średnia).

Z punktu widzenia zasilanego urządzenia ważne jest, aby niestabilność napięcia

wyjściowego Uwy stabilizatora od powodujących ją czynników była jak najmniejsza. Czasem

zamiast współczynnika stabilizacji określa się niestabilność napięcia wyjściowego przy

zmianie napięcia zasilania. Definiuje się ją jako zmianę napięcia wyjściowego ±ΔU0wy

podawaną w [mV] lub [%] napięcia wyjściowego nominalnego U0wy, przy zmianie napięcia

wejściowego w ustalonych granicach ±ΔU0we. Niestabilność napięcia wyjściowego podaje się

dla zmian napięcia wejściowego o ±10%, o 1V lub dla całego zakresu dopuszczalnego zmian

napięcia wejściowego

100)(

0

0)(0 ⋅

±=δ

wy

UwyU U

UU %. (4.6)


81

11. Współczynnik stabilizacji napięcia wyjściowego przy zmianach prądu obciążenia zwany

też stabilnością obciążenia rozumiany jako zmiana stabilizowanego napięcia

wyjściowego wywołana określoną zmianą prądu wyjściowego Iwy (obciążenia) przy stałej

temperaturze i napięciu wejściowym.

wy

wyI U

IS

0

0

Δ

Δ= , (4.7)

lub w mierze względnej

Nwy

wy

Nwy

wy

wy

wyI

UU

II

UI

S

0

0

0

0

0

0% [%]

[%]Δ

Δ

=Δ

Δ= (4.8)

gdzie: ΔU0wy - zmiana napięcia wyjściowego przy zmianie prądu obciążenia I0wy od

minimum do maksimum (tzn. o ΔI0wy),

U0Nwy - nominalne napięcie wyjściowe (wartość średnia),

I0Nwy - nominalny prąd obciążenia (wartość średnia).

Często zamiast stabilności obciążenia podaje się jako parametr równoważny

rezystancję wyjściową Rwy dla prądu stałego zdefiniowaną jako stosunek zmiany napięcia

wyjściowego ΔU0wy do wywołującego tę zmianę przyrostu prądu obciążenia ΔI0wy przy

U0we=const i T=const

wy

wywy I

UR

0

0

Δ

Δ= . (4.9)

Innym parametrem, zamiast stabilności obciążenia, określającym wpływ prądu

obciążenia na napięcie stabilizowane jest niestabilność napięcia wyjściowego przy zmianach

prądu obciążenia. Określa się ją jako zmianę napięcia wyjściowego, odpowiadająca zmianie

prądu obciążenia najczęściej od wartości minimalnej do wartości nominalnej lub dla zmiany

prądu w określonych granicach i jest podawana w [mV] lub [%] napięcia wyjściowego

100)(

0

0)(0 ⋅

±=δ

wy

IwyI U

UU % . (4.10)

12. Stabilność statystyczna pełna określa wpływ równoczesnego działania wszystkich

czynników destabilizujących. Stabilizowane napięcie wyjściowe zależy od czterech


określonych zmiennych niezależnych Uwy= f(Iwy, Uwe, T, t) i dlatego stabilność pełna jest

sumą stabilności cząstkowych

dtt

UdT

TU

dUUU

dIIU

dU wywywe

we

wywy

wy

wywy ⋅

∂

∂+⋅

∂

∂+⋅

∂

∂+⋅

∂

∂= . (4.11)

Z energetycznego punktu widzenia ważne jest, aby stabilizator przekazywał energię z

wejścia na wyjście przy możliwie małych stratach. Skuteczność tego procesu określa

sprawność mocy stabilizatora, będąca stosunkiem mocy wyjściowej do mocy wejściowej.

Moc wejściowa jest równa sumie mocy wyjściowej i mocy strat w stabilizatorze.

%100⋅+

==ηstrwy

wy

we

wy

PPP

PP

(4.12)

4.1.3. Metody stabilizacji napięcia stałego

Stabilizowane napięcie do zasilania urządzeń elektronicznych można uzyskać za

pomocą stabilizatorów napięcia stałego przetwarzających niestabilizowane napięcie stałe na

napięcie stałe stabilizowane.

Wśród wielu podziałów różniących się rodzajem przyjętego kryterium (rys.4.3), istnieje

podział z punktu widzenia sprzężenia zwrotnego na:

− stabilizatory bez sprzężenia zwrotnego (parametryczne),

− stabilizatory z jednym lub kilkoma obwodami sprzężenia zwrotnego

kompensacyjne).

Ze względu na sposób pracy elementu regulacyjnego stabilizatory kompensacyjne

można podzielić na:

− stabilizatory o działaniu ciągłym,

− stabilizatory o działaniu impulsowym,

− stabilizatory kombinowane (impulsowo-ciągłe).


83

Rys. 4.3. Podział stabilizatorów napięcia

Z kolei stabilizatory kompensacyjne o działaniu ciągłym ze względu na sposób

włączenia elementu regulacyjnego w stosunku do obciążenia dzielimy na:

− stabilizatory szeregowe (element regulacyjny włączony szeregowo z obciążeniem),

− stabilizatory równoległe (element regulacyjny włączony równolegle do obciążenia).

W tym miejscu należy wspomnieć, że również stabilizator parametryczny zaliczany jest

do stabilizatorów o regulacji ciągłej, choć nie jest to stabilizator kompensacyjny.

Stabilizatory impulsowe są układami zawierającymi przetwornice tranzystorowe i są

wyposażone w układ sprzężenia zwrotnego. Stabilizatory te ze względu na układ

występującej w nich przetwornicy dzielimy na:

− stabilizatory dławikowe,

− stabilizatory transformatorowe.

Ze względu na sposób sterowania elementu wykonawczego stabilizatora impulsowego

można wyróżnić:

− stabilizatory samowzbudne o regulacji dwupołożeniowej,

− stabilizatory o ciągłej regulacji współczynnika wypełnienia impulsu.


4.1.3.1. Parametryczny stabilizator napięcia

Stabilizacja parametryczna polega na takiej samoistnej zmianie parametrów układu, pod

wpływem zmian napięcia lub prądu, że wielkość stabilizowana na wyjściu układu zmienia się

tylko w granicach dopuszczalnych. W parametrycznych stabilizatorach napięcia, stabilizacja

napięcia stałego jest realizowana za pomocą elementów o nieliniowej charakterystyce

prądowo-napięciowej takich jak np: diody Zenera, warystory, termistory, dławiki nasycone-

połączonych szeregowo lub równolegle z obciążeniem.

Podstawowy układ parametrycznego stabilizatora napięcia na diodzie Zenera

przedstawia rys. 4.4

a) b)

Rys.4.4. Parametryczny stabilizator napięcia a) układ podstawowy b) charakterystyka prądowo-napięciowa

diody Zenera (Dz − element nieliniowy, R − rezystor, Ro – obciążenie)

Dioda Zenera włączona zaporowo może pracować jako stabilizator napięcia dopiero po

przekroczeniu pewnego napięcia progowego zwanego napięciem Zenera UBR. Wartość tego

napięcia ustalana jest w procesie produkcji diody na poziomie od kilku aż do kilkudziesięciu

woltów. Stabilizacja parametryczna będąca przykładem stabilizacji ciągłej, realizowana jest

w zakresie liniowej części charakterystyki elementu nieliniowego, jakim jest dioda Zenera

rys. 4.4b. Stabilizator parametryczny pracuje poprawnie w zakresie określonym przez

minimalny i maksymalny prąd stabilizacji Iz elementu nieliniowego.

Działanie stabilizatora polega na tym, że do chwili osiągnięcia przez napięcie na

obciążeniu wartości UBR prąd w diodzie Zenera jest bardzo mały. Po osiągnięciu przez

napięcie wartości progowej prąd w diodzie gwałtownie rośnie, powodując także gwałtowny


85

wzrost prądu wypadkowego płynącego przez rezystor R a tym samym i spadku napięcia na

nim. W konsekwencji działanie takie kompensuje przyrost napięcia wejściowego i utrzymuje

napięcie na obciążeniu na poziomie prawie stałym, mimo dalszego zwiększania napięcia

wejściowego. Podobnie i zmiana prądu obciążenia Iwy kompensowana jest przez element

nieliniowy. Przykładowy proces samoregulacji stabilizatora parametrycznego w tym

przypadku wygląda następująco:

− w przypadku wzrostu prądu obciążenia Iwy w pierwszej chwili zwiększy się również

prąd wypadkowy pobierany ze źródła,

− zmniejszy to napięcie wyjściowe Uwy gdyż wzrośnie spadek napięcia na R,

− spadek napięcia na obciążeniu spowoduje również spadek napięcia na Dz,

− to z kolei zmniejszy prąd Iz,

− zmniejszenie prądu Iz spowoduje zmniejszenie prądu wypadkowego i zmniejszenie

spadku napięcia na rezystorze R a w konsekwencji utrzymanie napięcia

wyjściowego Uwy na prawie niezmienionym poziomie.

Stabilizator parametryczny pracuje poprawnie w zakresie określonym przez minimalny

i maksymalny prąd stabilizacji elementu nieliniowego, odpowiednio Izmin i Izmax. Minimalny

prąd stabilizacji określa punkt załamania charakterystyki prądowo-napięciowej (w przypadku

diody Zenera jest to tzw. napięcie Zenera) a prąd maksymalny zależy od mocy rozpraszanej

przez element stabilizujący. Aby zapewnić poprawną pracę stabilizatora zarówno przy

zwiększaniu jak i zmniejszaniu napięcia wejściowego i prądu obciążenia, należy punkt pracy

elementu nieliniowego wybrać na środku pomiędzy Izmin i Izmax. Jeżeli stabilizator pracuje bez

obciążenia wtedy cały prąd układu występuje również w elemencie nieliniowym, dlatego moc

strat elementu stabilizującego musi być odpowiednia.

Spośród wielu parametrów diod stabilizacyjnych, jakie możemy znaleźć w katalogach

najistotniejszymi są:

− znamionowe napięcie stabilizacji UzN podawane przy znamionowym prądzie IzN i

określonej temperaturze otoczenia (na ogół 25°C). Tolerancja wynikająca z rozrzutu

fabrycznego wynosi zazwyczaj ±5 lub ±10 % wartości UzN ,

− rezystancja dynamiczna rz nazywana też rezystancją Zenera określana jako stosunek

przyrostu napięcia przy określonej zmianie prądu

z

zz I

UrΔΔ

= , (4.13)


− moc strat Pstr jest to maksymalna moc, jaką dioda może oddać do otoczenia bez

niebezpieczeństwa jej uszkodzenia,

− współczynnik temperaturowy zmiany napięcia Zenera TKUz wyrażony jako stosunek

przyrostu napięcia Zenera w mV na jeden °C (mV/°C).

Rezystancja dynamiczna elementu stabilizacyjnego powinna być jak najmniejsza,

ponieważ decyduje ona o nachyleniu charakterystyki diody w obszarze stabilizacji. W

diodach Zenera rezystancja dynamiczna rz a przez to i napięcie stabilizacji UzN silnie zależą

od temperatury. Termiczny współczynnik zmiany rezystancji dynamicznej wynosi ok. 0,3

%/°C. Rezystancja dynamiczna diody stabilizacyjnej w warunkach statycznych zależna jest

od napięcia stabilizacji (rys. 4.5b), co wiąże się z technologią jej wykonania. Podobnie

termiczny współczynnik zmiany napięcia stabilizacji zależy od napięcia, co uwidoczniono na

rys.4.5a. Należy dodać, że współczynnik termiczny nie jest stały dla danej diody, zależy on

również od aktualnego prądu w diodzie oraz temperatury (rys.4.5b).

a) b)

Rys. 4.5. Wpływ napięcia stabilizacji na a) współczynnik termiczny zmian napięcia diody; b) rezystancję

dynamiczną ( przy różnych prądach płynących przez diodę)

Schemat zastępczy parametrycznego stabilizatora napięcia z diodą Zenera przedstawia

rys.4.6. Napięcie wyjściowe Uwy układu można określić na podstawie schematu zastępczego z

zależności

dtzzzwNzwy UrITKUTUUU Δ+⋅Δ+⋅Δ+Δ+= (4.14)

gdzie: UzN - znamionowa wartość napięcia stabilizacji,

ΔUw - odchylenie napięcia stabilizacji od wartości znamionowej powstałe

przy produkcji diody,

ΔT- odchylenie temperatury otoczenia diody od znamionowej (25°C),

TKUZ - współczynnik temperaturowy zmian napięcia Zenera,


87

ΔIz - odchylenie prądu diody od wartości znamionowej,

ΔUdt - długoczasowa zmiana napięcia (powodowana np: procesem starzenia...)

Rys.4.6 Schemat zastępczy parametrycznego stabilizatora napięcia z diodą Zenera

Pomijając wpływ zmian temperaturowych i długoczasowych napięcie wyjściowe Uwy

wynosi

zzNzwy rIUU ⋅+= , (4.15)

zaś zmiana napięcia wyjściowego jest równa

zzNzwy rIUU ⋅Δ+=Δ . (4.16)

Uwzględniając powyższe założenia napięcie wejściowe stabilizatora można określić z

zależności

zzNzwyzwe rIURIIU ⋅++⋅+= )( (4.17)

Chcąc zaprojektować stabilizator parametryczny na określoną wartość napięcia

wyjściowe Uwy i prąd obciążenia Iwy należy dobrać odpowiednie napięcie zasilające Uwe oraz

rezystor ograniczający R. W prawidłowo zaprojektowanym stabilizatorze napięcie zasilające

powinno wynosić

NzNwe UU ⋅÷= )52( . (4.18)

Dokładne zależności na określenie tych wielkości są skomplikowane i trudne do

wyprowadzenia. Dla celów praktycznych można skorzystać z zależności uproszczonej

wynikającej z założenia, iż skrajnym przypadkiem dla stabilizatora jest stan jałowy. Przy

nieobciążonym wyjściu cały prąd układu przejmuje dioda Zenera, dlatego rezystor

ograniczający R powinien mieć taką wartość aby prąd Iz nie przekroczył wartości


dopuszczalnego prądu diody Izmax. W tym przypadku wartość rezystancji R można obliczyć z

zależności

maxZ

zwe

IUUR −

= . (4.19)

Prąd Iz diody Zenera zależy od prądu obciążenia i napięcia zasilającego. Maksymalny

prąd diody Izmax jest określony przez wytwórcę. Jeżeli nie jest podany bezpośrednio, to należy

go wyznaczyć ze wzoru

Nz

strz U

PI =max . (4.20)

gdzie: Pstr - maksymalna moc strat diody odczytana z katalogu.

Współczynnik stabilizacji napięcia SU stabilizatora parametrycznego obliczony wg.

zależności (4.5) wynosi na ogół 50÷150. Chcąc zwiększyć współczynnik stabilizacji należy

zastosować układ kaskadowy, tzn. szeregowo połączyć dwa (lub więcej) stabilizatory

parametryczne. Napięcie wyjściowe danego układu będzie napięciem wejściowym układu

następnego, a wypadkowy współczynnik stabilizacji będzie iloczynem współczynników

poszczególnych stopni.

Do zalet stabilizatorów parametrycznych należy zaliczyć, małe wymiary i masę, prostą

konstrukcję i dużą niezawodność. Wadami tego rodzaju stabilizacji są stosunkowo mała

wartość współczynnika stabilizacji napięcia wyjściowego, niewielka moc wyjściowa, mała

sprawność i brak możliwości dokładnego zadania napięcia wyjściowego.

Zastosowanie prostych układów stabilizacji parametrycznej jest ograniczone również

możliwością uzyskania stosunkowo niewielkiej mocy na wyjściu. Wynika to bezpośrednio z

zasady działania powyższych układów, mianowicie z faktu, iż wahania napięcia wejściowego

i zmiany prądu obciążenia muszą być skompensowane zmianami prądu w diodzie Zenera.

Zastosowanie wtórnika emiterowego w układzie jak na rys.4.7 umożliwia zwiększenie prądu

wyjściowego, pogarszając tylko w niewielkim stopniu współczynnik stabilizacji całego

układu. Napięcie wyjściowe układu równe jest napięciu UzN na diodzie pomniejszonemu o

spadek napięcia UBE na spolaryzowanym w kierunku przewodzenia złączu baza-emiter

tranzystora T. Spadek napięcia na przewodzącym złączu baza-emiter wynosi ok. 0,6 V i

niewiele zmienia się przy zmianie napięcia wejściowego i prądu obciążenia (co wynika z

charakterystyki UBE=f (IB) tranzystora). B

BENzwy UUU −= (4.21)


89

Rys.. 4.7. Parametryczny stabilizator napięcia z wtórnikiem emiterowym

Kondensator w układzie zastosowany jest dla tłumienia zakłóceń wysokiej

częstotliwości, których źródłem może być dioda Zenera, szczególnie o wyższych napięciach

stabilizacji.

4.1.3.2. Stabilizatory kompensacyjny o pracy ciągłej

Kompensacyjny stabilizator napięcia stanowi układ automatycznej regulacji z

zamkniętą pętlą ujemnego sprzężenia zwrotnego. Moc wyjściowa i sprawność tych

stabilizatorów jest znacznie większa niż stabilizatorów parametrycznych. Stabilizatory

kompensacyjne jednak odznaczają się bardziej skomplikowaną budową, większą masą i

rozmiarami.

Stabilizatory o regulacji ciągłej bywają też nazywane stabilizatorami o działaniu

analogowym. W zależności od sposobu włączenia elementu regulacyjnego (wykonawczego)

w układzie stabilizatora, rozróżniamy stabilizatory szeregowe (element regulacyjny włączony

szeregowo z obciążeniem) i równoległe (element regulacyjny włączony równolegle z

obciążeniem). Najbardziej rozpowszechnionymi – z punktu widzenia sposobu włączenia

elementu regulacyjnego – są układy szeregowe, dlatego zasadę stabilizacji ciągłej

rozpatrzymy na przykładzie takiego właśnie układu, którego schemat blokowy przedstawiono

na rys.4.8.

Stabilizatory kompensacyjne o działaniu ciągłym zawierają element regulacyjny,

którego rezystancja zależy od poziomu sygnału doprowadzonego z układu sterowania.

Najczęściej rolę tego elementu pełni tranzystor w układzie OE sterowany prądem bazy. W

obwodzie ujemnego sprzężenia zwrotnego zachodzi porównanie w komparatorze (części lub


całości) napięcia wyjściowego stabilizatora pobieranego z członu pomiarowego (będącego

najczęściej dzielnikiem rezystorowym) z napięciem źródła wzorcowego (referencyjnego).

Rys. 4.8. Schemat blokowy stabilizatora o regulacji ciągłej

Sygnał błędu pojawiający się na wyjściu układu porównującego po wzmocnieniu

przechodzi do układu sterowania. Układ ten oddziałuje na element regulacyjny stabilizatora w

ten sposób, że zachodzi kompensacja zaistniałej zmiany napięcia wyjściowego

spowodowanej zmianą napięcia wejściowego lub obciążenia. Przy pracy ciągłej, regulowany

sygnałem sterującym prąd bazy tranzystora wpływa na zmianę rezystancji złącza CE

tranzystora. W efekcie element regulacyjny stabilizatora, pracuje jak rezystancja o

regulowanej wartości. Na elemencie tym występuje spadek napięcia a więc również i mocy co

powoduje wydzielanie ciepła i konieczność zastosowania radiatorów do jego odprowadzania.

Taki rodzaj pracy cechuje się małą sprawnością układu rzędu (30 - 50 %) a zastosowanie

radiatorów zwiększa masę i gabaryty stabilizatora. Stabilizatory o pracy ciągłej zasilane są z

sieci prądu przemiennego przez duży i ciężki transformator sieciowy (50 Hz), co dodatkowo

nie sprzyja wymaganiom współczesnych technologii produkcji związanych z miniaturyzacją.

Regulacja ciągła napięcia ma jednak wiele zalet, dzięki którym jest ona szeroko

stosowana, a mianowicie:

− stosunkowo prosty układ w porównaniu z układem regulacji impulsowej,

− najniższy ze wszystkich typów stabilizacji poziom zakłóceń i tętnień napięcia

wyjściowego,

− duża szybkość działania.

Stabilizatory kompensacyjne o regulacji ciągłej mogą być budowane jako:

− układy tranzystorowe (wieloelementowe),


91

− układy zawierające uniwersalny scalony regulator napięcia z ustalonym przez

elementy zewnętrzne lub sposób połączenia napięciem wyjściowym,

− układy zawierające monolityczny stabilizator na określone przez producenta wartość

napięcia wyjściowego.

Na rysunku 4.9 przedstawiono stabilizator wykonany w oparciu o uniwersalny scalony

regulator napięcia μA 723.

Rys.4.9 Kompensacyjny stabilizator napięcia na układzie μA 723

Regulator μA 723 zawiera w jednej strukturze krzemowej wewnętrzne źródło napięcia

odniesienia (nóżka 5), wzmacniacz błędu (nóżki 4,6,13), wyjściowy tranzystor regulacyjny o

wydajności prądowej 20÷150 mA (nóżki 10,11,13), elementy zabezpieczenia nadprądowego

(nóżki 2,3,13), diodę zabezpieczającą (nóżki 9,10). Źródło napięcia odniesienia tworzy dioda

Zenera skompensowana termicznie i zasilana ze źródła stałoprądowego. Napięcie wyjściowe

źródła napięcia odniesienia wynosi 7,15 V ( na wyj. Uref) a wydajność prądowa 15 mA.

Wzmacniacz błędu jest wzmacniaczem różnicowym zbudowanym z tranzystorów, na

wejścia którego podawane są napięcie odniesienia WE+ (całe lub część) i napięcie wyjściowe

WE− (całe lub część).

Stopień wyjściowy regulacji mocy tworzy tranzystorowy układ Darlingtona składający

się z tranzystora sterującego i wyjściowego T1.


Tranzystor zabezpieczenia nadprądowego przy odpowiednim wysterowaniu powoduje

ograniczenie prądu bazy tranzystora sterującego w układzie Darlingtona. Dodatkowa dioda

Zenera w pewnych zastosowaniach może zabezpieczać wyjście układu przed pojawieniem się

zbyt dużego napięcia.

Charakterystyczną cechą wszystkich scalonych uniwersalnych regulatorów napięcia jest

to, że mają one wyprowadzone na zewnątrz istotne punkty obwodu, co umożliwia

użytkownikowi budowę różnych układów stabilizujących o różnych napięciach. W oparciu o

omawiany regulator można budować stabilizatory napięcia od 2 do 37 V. Napięcie wejściowe

układu nie może być mniejsze od 9,5V i większe od 40 V, przy warunku iż różnica między

napięciem wejściowym i wyjściowym zawarta będzie w granicach 3÷38V. Jeżeli chcemy

zbudować stabilizator o prądzie wyjściowym większym od 150 mA to należy zastosować

zewnętrzny tranzystor mocy, w omawianym układzie jest tranzystor BD 647. Zewnętrzny

kondensator C stanowi element kompensacji częstotliwościowej układu.

Ponieważ prezentowany stabilizator ma napięcie wyjściowe większe od napięcia

odniesienia Uref, więc do wzmacniacza błędu doprowadzana jest tylko część napięcia

wyjściowego i całe napięcie odniesienia. W przypadku, gdy napięcie wyjściowe zawiera się

w granicach 2÷7V, wówczas sytuacja jest odwrotna, tzn. całe napięcie wyjściowe podawane

jest do wzmacniacza błędu natomiast napięcie odniesienia jest dzielone przez dzielnik

rezystorowy. Rezystor Rsc polaryzuje złącze baza-emiter tranzystora nadprądowego. Jego

wartość jest tak dobrana, aby przy maksymalnym prądzie wyjściowym spadek napięcia na

nim wynosił ok. 0,6 V. Zabezpieczenie prądowe w omawianym układzie jest układem z

ograniczeniem prądu rys.4.15 charakterystyka a. Regulatory tej klasy, co układ μA723

umożliwiają nie tylko budowę stabilizatorów napięć dodatnich, ale także napięć ujemnych

oraz dławikowych stabilizatorów impulsowych.

Przykład stabilizatora o takich samych parametrach jak poprzednio, lecz wykonanego w

oparciu o monolityczny stabilizator napięcia LM 7812 z ustalonym w czasie produkcji

napięciem wyjściowym przedstawiono na rys.4.10.

Rys.4.10 Kompensacyjny stabilizator napięcia na układzie LM 7812


93

Jest to układ trójkońcówkowy (wejście-masa-wyjście). Wewnętrzna struktura takiego

układu scalonego jest identyczna ze strukturą regulatora. Stabilizator taki nie potrzebuje

żadnych elementów zewnętrznych oprócz kondensatorów filtrujących. Obecnie produkowane

są stabilizatory na napięcia dodatnie i ujemne o wartościach 3,3; 5; 6; 8; 9; 12; 15; 18; 24 i

wydajności prądowej od 0,5 do 3A w zależności od typu obudowy. Zabezpieczenie prądowe

w tym układzie ma przebieg jak charakterystyka b na rys.4.15.

4.1.3.3. Stabilizator kompensacyjny o regulacji impulsowej

Stabilizatory impulsowe w zależności od rodzaju zastosowanego elementu

gromadzącego energię w polu magnetycznym dzielimy na:

− stabilizatory dławikowe,

− stabilizatory transformatorowe (przetwornice stabilizowane).

Stabilizatory transformatorowe są układami, w których stosuje się transformatory

wysokiej częstotliwości – najczęściej o rdzeniu ferrytowym. W układzie zasilania

wykorzystującym stabilizator transformatorowy napięcie źródła pierwotnego (∼230V/50Hz)

jest prostowane, filtrowane a następnie poprzez impulsator podawane na uzwojenie pierwotne

transformatora w.cz. Napięcie z uzwojenia wtórnego przetransformowane z odpowiednią

przekładnią jest następnie prostowane i filtrowane w celu uzyskania napięcia stałego.

Stabilizatory dławikowe pracują najczęściej w układzie zasilania z konwencjonalnym

prostownikiem zawierającym transformator 50 Hz jak na rys. 4.11.

W zależności od miejsca usytuowania dławika w układzie stabilizatora może on być:

− stabilizatorem obniżającym napięcie,

− stabilizatorem podwyższającym napięcie,

− stabilizatorem odwracającym polaryzację napięcia.

Idea stabilizacji impulsowej, zostanie wyjaśniona na przykładzie stabilizatora

obniżającego napięcie z szeregowo włączonym dławikiem.


Rys.4.11 Stabilizator impulsowy a) schemat blokowy układu, b) przebieg napięcia na wyjściu elementu

regulacyjnego

Kompensacyjne stabilizatory napięcia o regulacji impulsowej do regulacji napięcia

wykorzystują element regulacyjny pracujący (dyskretnie) w dwóch skrajnych stanach

ustalonych: w stanie zwarcia i rozwarcia. W stanie zwarcia prąd płynący przez element

regulacyjny jest duży, ale za to napięcie na nim panujące jest małe, natomiast przy rozwarciu

odwrotnie. Tylko w stanie nieustalonym tj. w trakcie przełączania zarówno napięcie jak i prąd

są znaczne, ale czas trwania tego stanu jest bardzo krótki, a tym samym i straty energii

niewielkie. Z tych właśnie powodów element regulacyjny (np: tranzystor) musi mieć dobre

parametry dynamiczne (krótki czas przełączania). Praca impulsowa elementu regulacyjnego

stabilizatora daje możliwość znacznego zmniejszenia mocy traconej, a tym samym

zwiększenia sprawności układu.

W zależności od sposobu sterowania elementu regulacyjnego można wyróżnić układy z

regulacją:

− czasu trwania ti stanu zamknięcia lub otwarcia elementu regulacyjnego (regulacja

współczynnika wypełnienia PWM),


95

− częstotliwości powtarzania impulsów sterujących,

− fazy impulsów sterujących,

− amplitudy impulsów sterujących,

− kilku parametrów jednocześnie.

Napięcie z wyjścia prostownika lub filtru prostowniczego jest przekształcane za

pomocą elementu regulacyjnego w ciąg impulsów prostokątnych o dużej częstotliwości

(rys.4.11). Filtr wygładzający LC zmniejsza udział składowej zmiennej w napięciu

prostokątnym przez eliminację kolejnych składowych harmonicznych o częstotliwościach

będących wielokrotnością częstotliwości impulsowania. Po przejściu przez filtr wygładzający

i ograniczeniu składowej zmiennej rośnie udział składowej stałej w napięciu wyjściowym

stabilizatora.

Obwód ujemnego sprzężenia zwrotnego oddziałuje na element regulacyjny w ten

sposób, że wartość średnia napięcia wyjściowego U0wy nie ulega zmianie. Napięcie z wyjścia

lub jego część (analogicznie jak w stabilizatorze kompensacyjnym o działaniu ciągłym)

porównywane jest z napięciem wzorcowym (odniesienia) a sygnał błędu po wzmocnieniu

podawany jest na układ sterujący tranzystora regulacyjnego. Istota stabilizacji napięcia

wyjściowego polega najczęściej na zmianie współczynnika wypełnienia impulsów a więc na

zmianie średniej wartości napięcia wyjściowego.

Przekształcenie napięcia wejściowego w ciąg impulsów prostokątnych odbywa się przy

udziale generatora, który określa stałą częstotliwość impulsowania. O takich stabilizatorach

mówimy, że są sterowane zewnętrznie w sposób płynny przez zmianę współczynnika

wypełnienia impulsów.

Stabilizator impulsowy może pracować także bez tego generatora w przypadku

wykorzystania drgań własnych układu. O takim układzie mówimy, że jest to układ

samowzbudny o regulacji dwupołożeniowej (przekaźnikowy). W przypadku sterowania

zewnętrznego częstotliwość powtarzania impulsów na wyjściu elementu regulacyjnego jest

stała, natomiast w układach samowzbudnych zależy od napięcia zasilającego oraz od pracy

elementu przekaźnikowego (zamiast elementu porównującego), porównującego napięcie

wyjściowe z napięciem wzorcowym.

Samowzbudne stabilizatory napięcia cechują się szybszym działaniem, jednak z

powodu zmieniającej się częstotliwości przełączania utrudniony jest dobór optymalnych

parametrów filtru wygładzającego.


Schemat stabilizatora impulsowego obcowzbudnego wykonanego w oparciu o

uniwersalny scalony regulator LM3524 przedstawiono na rys.4.12. Jest to przykład

stabilizatora dławikowego obniżającego napięcie.

Rys.4.12 Impulsowy stabilizator napięcia na układzie LM 3524

Układ scalony tego typu może być stosowany w stabilizatorach impulsowych o

dowolnej biegunowości, w przetwornicach DC/DC o sprzężeniu transformatorowym w

beztransformatorowych powielaczach napięcia a także w układach przekazywania energii.

Wewnątrz układu scalonego (oznaczonego prostokątem z szarym tłem) zawarte są wszystkie

obwody niezbędne do prawidłowej i niezawodnej pracy przeciwsobnej przetwornicy DC/DC.

Układ ma wyjścia przeciwsobne dostarczające sygnałów sterujących o modulacji szerokości

impulsu. Tranzystory sterujące T1 i T2 mają otwarte obwody emitera (nóżki 11 i 14) i

kolektora (nóżki 12 i 13). Ze względu na zbyt mały prąd wyjściowy wewnętrznych

tranzystorów (100mA) sterują one zewnętrznym tranzystorem T3, który zwiększa prąd

obciążenia do 1A. Tranzystory T1 i T2 pracują impulsowo modulując szerokość impulsu w

zakresie od 0 do 90% przy stałej ustalonej przez wewnętrzny generator częstotliwości

impulsu. Częstotliwość generatora układu może być regulowana zewnętrznymi elementami

RT i CT aż do 100kHz. Dioda D1 zamyka obwód prądu w czasie, kiedy element regulacyjny

jest w stanie odcięcia. W tym czasie przepływ prądu w obciążeniu jest podtrzymywany dzięki

energii zgromadzonej w dławiku i kondensatorze wyjściowym C6. Dioda D1, zwana diodą

rozładowczą, to najczęściej szybka dioda Shotkiego. Zabezpieczenie prądowe w tym układzie

ma przebieg jak charakterystyka c na rys.4.15.


97

Przykład stabilizatora impulsowego o takich samych parametrach jak poprzednio, lecz

wykonanego w oparciu o monolityczny stabilizator napięcia LM 2575-12 z ustalonym w

czasie produkcji napięciem wyjściowym, na poziomie 12V, przedstawiono na rys.4.13.

Rys.4.13 Impulsowy stabilizator napięcia na układzie LM 2575-12

Wewnętrzna struktura takiego układu scalonego jest bardzo podobna do struktury

regulatora LM3524. Stabilizator taki nie potrzebuje żadnych elementów zewnętrznych oprócz

kondensatorów filtrujących, dławika i diody rozładowczej. Częstotliwość kluczowania

tranzystora T1, określona przez wewnętrzny generator, wynosi 52kHz. Napięcie z wyjścia

układu podawane jest na wewnętrzny dzielnik napięcia w celu dopasowania do poziomu

napięcia wewnętrznego źródła napięcia odniesienia, którego wartość wynosi 1,23V a dalej na

wzmacniacz błędu i komparator. Układ dodatkowo stwarza możliwość przełączania w stan

czuwania napięciem o poziomie TTL podawanym na nóżkę 8, ma zabezpieczenie

temperaturowe i zabezpieczenie prądowe, które działa zgodnie z charakterystyka d na

rys.4.15.

Stabilizatory kompensacyjne o regulacji impulsowej są coraz częściej stosowane w

zasilaczach ze względu na większą sprawność oraz mniejsze wymiary i masę w porównaniu z

układami analogowymi a więc stabilizatorami parametrycznymi i kompensacyjnymi o

regulacji ciągłej.

Zasilacze zawierające stabilizatory analogowe mają zwykle w swojej strukturze

transformator sieciowy oraz radiator do odprowadzania ciepła z elementu regulacyjnego,

które znacznie zwiększają masę i wymiary zasilacza. Natomiast zasilacze impulsowe nie

muszą zawierać tych elementów a znajdujący się ich strukturze dławik lub transformator są

znacznie mniejsze gdyż pracują przy dużej częstotliwości rzędu dziesiątek kHz.


Stabilizatory impulsowe mają jednak i wady, do których można zaliczyć przede

wszystkim duży współczynnik pulsacji napięcia wyjściowego. Pomimo zastosowania filtru

LC w strukturze stabilizatora impulsowego na wyjście układu przedostają się zakłócenia

wynikające z impulsowej pracy elementu regulacyjnego oraz harmoniczne będące

wielokrotnością tej częstotliwości.

4.1.3.4. Źródła napięcia odniesienia i zabezpieczenia nadprądowe

Zasadniczy wpływ na jakość stabilizacji napięcia w stabilizatorze kompensacyjnym ma

źródło napięcia odniesienia, będące wzorcem, z którym porównywane jest napięcie

wyjściowe.

Źródłem napięcia odniesienia stosowanym bardzo często w układach stabilizatorów

napięcia są diody Zenera, kompensowane termicznie. Przy omawianiu stabilizatorów

parametrycznych wspomniano o niekorzystnym wpływie temperatury na napięcie

stabilizowane. Kompensację termiczną można uzyskać łącząc diodę Zenera spolaryzowaną

wstecznie z diodą spolaryzowaną w kierunku przewodzenia. Spadek napięcia na diodzie

krzemowej spolaryzowanej w kierunku przewodzenia wynosi ok. 0.6V, natomiast

współczynnik temperaturowy zmiany tego napięcia jest ujemny i wynosi ok. -2mV/°C.

Łącząc szeregowo spolaryzowaną w kierunku zaporowym diodę Zenera o dodatnim

współczynniku temperaturowym napięcia z jedną lub dwiema diodami prostowniczymi lub

diodami Zenera o ujemnym współczynniku termicznym spolaryzowanymi w kierunku

przewodzenia, można uzyskać bardzo dobrą kompensację termiczną napięć tych elementów

(ok. 0,001%/°C). Kompensację termiczną można również uzyskać łącząc szeregowo diodę

Zenera o napięciu UZ > 6V z diodą o UZ < 6V (rys.4.5a). Zestaw taki będzie miał jednak

rezystancję dynamiczną większą niż dioda Zenera z diodą prostowniczą. Współczynnik

termiczny zmiany napięcia TKUZ zestawu diod zależy od wartości przepływającego przez nie

prądu. Przy pewnym prądzie wartość TKUZ osiąga wyraźne minimum. Do kompensacji

termicznej najlepiej nadają się diody o napięciu Zenera 6÷7 V (rys.4.5a). Diody

kompensowane termicznie produkowane są jako pojedynczy element na napięcie 7÷9 V i

rezystancji dynamicznej w granicach 10÷30Ω.

Aby zwiększyć dopuszczalny prąd obciążenia diody Zenera, zmniejszyć rezystancję

dynamiczną i uzyskać kompensację termiczną napięcia wyjściowego, można zastosować

układ z tranzystorem jak na rys. 4.14.


99

Rys.4.14. Źródło napięcia odniesienia o zwiększonej wydajności prądowej

Prąd diody Zenera wywołuje na rezystorze R spadek napięcia, który po osiągnięciu

wartości równej wartości napięcia przewodzenia złącza baza-emiter tranzystora T ustala się,

ponieważ dalszy przyrost prądu przejmowany jest przez tranzystor. Dioda pracuje więc przy

praktycznie stałym prądzie. Kompensację termiczną uzyskuje się za pomocą zrównoważenia

dodatniego współczynnika termicznego diody ujemnym współczynnikiem temperaturowym

napięcia złącza baza-emiter.

W zasilaczach zbudowanych z elementów półprzewodnikowych nie można stosować

bezpieczników topikowych jako zabezpieczenia przed przeciążeniem lub zwarciem, gdyż

mają zbyt duże czasy reakcji. W zasadzie istnieją cztery możliwości zabezpieczenia

nadprądowego, o charakterystykach przedstawionych na rys.4.15.

Rys.4.15. Rodzaje zabezpieczenia nadprądowego

Pokazane przykładowe przebiegi charakterystyk zabezpieczenia nadprądowego to:

− ograniczenie prądowe z ustawionym prądem granicznym (ang. VCL-variable

current limiting) - charakterystyka c ,


− ograniczenie stałoprądowe (ang. CCL-constant current limiting) - charakterystyka a

− ograniczenie powrotne prądu (ang. FCL-foldback outback current limiting)

charakterystyka b,

− ograniczenie będące kombinacją charakterystyki b i c - charakterystyka d .

Przy charakterystyce c napięcie wyjściowe spada, co prawda po osiągnięciu przez prąd

wartości granicznej, ale prąd zwarcia Icmax jest większy od prądu granicznego. Zasilacze o

charakterystyce a (prostokątnej) mogą być stosowane zarówno jako źródła stałonapięciowe

lub stałoprądowe. Zasilacze o charakterystyce powrotnej b mają prąd zwarcia Ibs znacznie

mniejszy od prądu granicznego a tym samym - mniejszą moc strat.

Wszystkie te zabezpieczenia mają tę wspólną cechę, że po usunięciu przeciążenia układ

wraca do normalnej pracy

4.2. Badania laboratoryjne

4.2.1. Badanie charakterystyk statycznych stabilizatorów napięcia stałego

Badanie wszystkich stabilizatorów przeprowadza się w układzie pomiarowym z

rys.4.16.

Rys. 4.16. Układ pomiarowy do badania stabilizatorów napięcia stałego

Wykaz przyrządów:

Ł1 – łącznik dwubiegunowy,

At – autotransformator sieciowy obniżający napięcie sieciowe,

A01,A02 – amperomierze prądu stałego,

V01,V02 – woltomierze prądu stałego,

VZ2 – woltomierz do pomiaru składowej zmiennej napięcia wyjściowego,

Ro – regulowany rezystor


101

Ze względu na brak zabezpieczenia nadprądowego w stabilizatorze parametrycznym

badając ten układ należy zewnętrzny obwód prądowy podłączyć do zacisku I układu

stabilizatora (rys.4.17) zaś woltomierze do zacisku V.

Rys. 4.17. Układ stabilizatora parametrycznego do badania w ćwiczeniu

4.2.2. Pomiar charakterystyki zmian napięcia wyjściowego w funkcji zmian napięcia

wejściowego

Uwy=f(Uwe) przy Iwy=const

W celu wykonania pomiarów należy połączyć układ pomiarowy w/g rys.4.16. Pokrętło

autotransformatora AT ustawić w położenie 0V a rezystancję Ro ustawić na maksymalną

rezystancję i ustawić maksymalne zakresy pomiarowe na przyrządach. Po włączeniu zasilania

układu łącznikiem Ł1, regulując autotransformatorem zmieniać napięcie na wejściu

stabilizatora (U0we) zachowując stały prąd obciążenia (Iwy) (poprzez regulację Ro). Wyniki

pomiarów wpisać do Tab.1.

Tab. 1.

Iwy =const=…….. Stabilizator……………….

U0we[V]

Pomiary U0wy [V]

UZwy [mV]

kp [-]

Obliczenia SU [-]

Opracowanie wyników:

− na podstawie wyników pomiarów obliczyć współczynniki stabilizacji SU (z zależności

4.5) oraz współczynnik pulsacji kp (z zależności 4.2) dla wszystkich badanych układów

i porównać je ze sobą,


− na wspólnym wykresie współrzędnych narysować charakterystyki zależności

U0wy=f(U0we) dla wszystkich badanych układów.

4.2.3. Pomiar charakterystyki zmian napięcia wyjściowego w funkcji zmian prądu

obciążenia

Uwy=f(Iwy) przy Uwe=const

Badania stabilizatorów przeprowadzone będą w układzie przedstawionym na rys. 4.16.

W celu wykonania pomiarów należy po przygotowaniu układu do włączenia regulując

autotransformatorem ustawić U0we=20V i utrzymywać przez cały czas pomiarów na stałym

poziomie. W czasie badania należy zmieniać prąd obciążenia Iwy przez regulację rezystancji

obciążenia od maksymalnej aż do zwarcia.

Uwaga! DLA STABILIZATORA PARAMETRYCZNEGO TYLKO DO 1A

Wyniki pomiarów wpisać do Tab. 2.

Uwaga! Wyniki pomiarów a w szczególności napięcie wyjściowe (Uwy) odczytywać

z maksymalną rozdzielczością.

Tab. 2.

Uwe =const=…….. Stabilizator………………………

I0wy [A]

I0we [A]

Pomiary U0wy [V]

UZwy[mV]

Obliczenia η[%]

SI [-]

Opracowanie wyników:

− na podstawie wyników pomiarów obliczyć współczynniki stabilizacji SI (z zależności

4.8) oraz sprawność (w/g zależności 4.13) dla wszystkich badanych układów i

porównać je ze sobą,

− na wspólnym wykresie współrzędnych narysować charakterystyki zależności

U0wy=f(I0wy) dla wszystkich badanych układów.

Documents

ĆWICZENIE 4 BADANIE STABILIZATORÓW NAPIĘCIA STAŁEGO …zoise.wel.wat.edu.pl/.../4_Badanie_stabilizatorow... · Ćwiczenie 4.Badanie stabilizatorów napięcia stałego 81 81 11