Методика выполнения лабораторной работы

Схема лабораторного макета представлена на рис. 3. 14. Она представляет собой понижающий стабилизатор напряжения, выполненный на основе ШИМ–контроллера UC2573, транзистора VT, обратного диода VD, дросселя L₁ и фильтрующего конденсатора С₄. Помимо этого схема содержит регулируемое сопротивление R₁, потенциометр регулировки входного напряжения (обозначен на макете Е_п), регулируемое сопротивление нагрузки R_н.

Токи в лабораторном макете измеряются с помощью сопротивлений шунта R_ш1 – R_ш4 номиналом 1 Ом, включенных последовательно с элементами, токи через которые необходимо исследовать.

Напряжение питания подается на макет с помощью выключателя, расположенного на стенде слева от макета. Все изменения в схеме необходимо производить при выключенном напряжении питания.

Исследование форм токов и напряжений осуществляется с помощью осциллографа. Все осциллограммы снимаются для минимального и максимального значений нагрузки. Источник питания имеет постоянную и переменную составляющую, поэтому осциллограммы в характерных точках схемы (кроме пилообразного напряжения) будут иметь размытый задний фронт). При отображении осциллограмм на графике и измерении длительности импульсов необходимо учитывать минимальное значение размытого участка.

Средние значения напряжений измеряются с помощью мультиметра, включенного в режим измерения постоянного напряжения.

Коэффициент пульсаций определяется как отношение амплитуды переменной составляющей к средней величине постоянного напряжения:

, где DU_d=U_макс-U_мин.

Коэффициент стабилизации

Все характеристики в отчете выполняются карандашом. На осях должны быть указаны масштаб величины и ее размерность.

Программа работы

1. Установить входное напряжение постоянного источника 12 В и. Зарисовать осциллограммы напряжения на затворе транзистора (X₅), на дросселе (X₆-X₉), на транзисторе(X₄-X₆), на вентиле (X₆), на нагрузке (X₁₀) и на входе пилообразного напряжения (X₂). Зарисовать осциллограммы тока через транзистор (X₄-X₁), через вентиль (X₇) и через дроссель (X₁₀-X₉) для максимального и минимального значения R_н. Осциллограммы, полученные для разных значений сопротивления нагрузки, изображать на одном графике. Определить частоту преобразования.

2. Установить потенциометр R₁ в среднее положение. Снять зависимости γ= f(U_вх) при максимальном R_н и γ= f(I_вых) при Е_п=12 В. По результатам измерений построить графики зависимостей.

3. Установить Е_п=12 В и определить величину пульсаций частотой 100 Гц на входе и выходе стабилизатора и постоянную составляющую напряжения для максимального и минимального значений сопротивления R₁. Определить амплитуду пульсаций напряжения на нагрузке на частоте преобразования. По полученным данным определить коэффициент стабилизации.

4. Рассчитать значения R₁ при котором выходное напряжение будет равно 7 В.

4. Контрольные вопросы

1. Типы стабилизаторов.

2. Принцип работы стабилизатора с ШИМ.

3. Принцип работы релейного стабилизатора.

4. Импульсный ШИМ-стабилизатор понижающего типа.

5. Импульсный ШИМ-стабилизатор повышающего типа.

6. Импульсный ШИМ-стабилизатор инвертирующего типа.

7. Способы формирования импульсов управления с ШИМ.