Расчет параметрических стабилизаторов

Любые упражнения по изучению электротехники необходимо начинать с проработки лекционного материала и соответствующего раздела в учебнике. Следует также выучить правила составления уравнений и свойств соединений элементов схем.

СЕМИНАР 12

Расчет параметрических стабилизаторов

Задача 1

Нарисовать характеристику стабилитрона с параметрами:

U_ст = 12 В, I_{ст min} = 3 мА, R_диф = 25 Ом, I_{ст mах} = 50 мА.

Решение:

∆I_ст = I_{ст mах} - I_{ст min} = 50 – 3 = 47 мА

Рекомендуемые материалы

∆ U_ст = ∆I_ст ·R_диф = 0,047·25 = 1,175 В

U_{ст min} = U_ст - ∆ U_ст/2 = 11,42 В

U_{ст mах} = U_ст + ∆ U_ст/2 = 12,59 В

Строим ВАХ стабилитрона рис. 1.

Задача 2

Для схемы на рис. 2, стабилитрон имеет параметры:

U_ст = 20 В, I_{ст min} = 1 мА, R_диф = 40 Ом, I_{ст mах} = 71 мА.

Определить ток I в цепи графическим способом, если I_н =20 мА.

Решение:

I = I_ст + I_н

∆I_ст = I_{ст mах} - I_{ст min} = 71 - 1 = 70 мА

∆ U_ст = ∆I_ст ·R_диф = 0,07·40 = 2,8 В

U_{ст min} = U_ст - ∆U_ст/2 = 18,6 В

U_{ст mах} = U_ст + ∆U_ст/2 = 21,4 В

Строим ВАХ стабилитрона, ВАХ резистора. Суммируем ВАХ-ки. Графически определяем ток неразветвленного участка цепи рис 3.

I = 55 мА

Задача 3

Чему равно относительное изменение напряжение на выходе параметрического стабилизатора, если ток стабилитрона изменился на 2 мА, U_ст = 8 В, R_диф = 16 Ом?

Решение:

Задача 4

Для стабилизации  напряжения в нагрузке R_н = 2 кОм используется параметрический стабилизатор напряжения рис. 4. Стабилитрон имеет параметры:  I_стmin = 1 мА, I_стmax = 23 мА, R_диф = 30 Ом; номинальное напряжение на выходе равно 11 В, входное напряжение  22 В.

Определить  К_ст и R_бал.            

Решение:

Задача 5

Определить напряжение на входе стабилизатора рис. 5. Параметры стабилитрона:

U_ст = 12 В, I_{ст min} = 5 мА, I_{ст mах} = 35 мА, R_диф = 20 Ом, R_бал = 800 Ом, R_н = ∞.

Решение: ток через стабилитрон

Так как стабилитрон и балластное сопротивление включены в цепь последовательно, то

I  =  I_{ст mах} = 20 мА

По второму закону Кирхгофа:   

Задача 6

Определить U₂ в стабилизаторе напряжения рис. 6, если U₁ = 16 В, R₁ = 300 Ом, R₂ = 1,2 кОм, U_{ст min} = 12 В, R_ст = 15 Ом.

Указание: решить задачу аналитическим методом, ис­пользуя схему замещения стабилитрона (ис­точник эдс Е = U_ст, включенный последовательно с резистором R_ст).

"Ремонт газопроводов при порыве техникой" - тут тоже много полезного для Вас.

Решение: начертим схему замещения стабилизатора рис 7.

Используем метод двух узлов:

;

U₂ = 12,2 В