Принцип действия параметрических стабилизаторов тока и напряжения
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное
учреждение высшего образования
СЕВАСТОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Морской институт
С.А. Конева
ОБЩАЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
И ЭЛЕКТРОНИКА
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
К контрольным работам
Севастополь
2017
УДК 621.3(07)
ББК 31.2
К 71
Рецензент:
А.А. Гилев - к.т.н., доцент кафедры судового электрооборудования
Конева С.А.
К71
Общая электротехника и электроника: методические указания к контрольным работам / С.А. Конева. – Севастополь: Изд-во СевГУ, 2017. – 24 c.
Методические указания предназначены для студентов морского института Севастопольского государственного университета заочной формы обучения по специальности 26.05.06 - «Эксплуатация судовых энергетических установок», для выполнения контрольных работ по дисциплине «Общая электротехника и электроника»
УДК 621.3(07)
ББК 31.2
Рассмотрено и рекомендовано кафедрой судового электрооборудования морского института Севастопольского государственного университета в качестве методических указаний к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Общая электротехника и электроника»по специальности 26.05.06 - «Эксплуатация судовых энергетических установок». Протокол заседания кафедры СЭО № 5 от 29.12.2016 г.
|
|
|
В данных МУ отрабатываются следующая компетенции судомехаников (А-ІІІ/I ПДНВ):
Функция: Электрооборудование, электронная аппаратура и системы управления на уровне управления
Эксплуатация электрического и электронного оборудования управления (Теоретические знания)
ПСКу-16. Морская электротехника, электронное и электрическое оборудование.
Конева С.А. 2017
© ФГАОУ ВО Севастопольский
Государственный университет», 2017
СОДЕРЖАНИЕ
| Введение | 4 | |
| 1 | Цель работы | 5 |
| 2 | Общие положения | 5 |
| 3 | Теоретический раздел | 6 |
| 3.1 | Принцип действия параметрических стабилизаторов тока и напряжения | 6 |
| 3.2 | Параметрические стабилизаторы на кремниевых стабилитронах | 9 |
| 4 | Методика расчета параметрического стабилизатора напряжения | 18 |
| Библиографический список | 22 | |
| Приложение А. Исходные данные для расчетов и варианты контрольных заданий | 23 |
ВВЕДЕНИЕ
Настоящее методическое указание предназначено в качестве учебного пособия для выполнения контрольных работ по курсу «Общая электротехника и электроника».
|
|
|
Контрольные задания представляют собой расчетные работы по темам,которые с методической точки зрения наиболее целесообразны для самостоятельной работы.
Содержание контрольных работ включает вопросы, связанные с изучением назначения, устройства, принципа действия, классификации и режимов работы кремниевых стабилитронов (КС). Приводится методика расчета параметрического стабилизатора напряжения, а также основные параметры КС, необходимые для выполнения контрольных работ.
Прежде чем приступить к выполнению контрольных заданий, необходимо изучить соответствующие разделы по учебникам и учебным пособиям,рекомендованным по курсу. При работе над учебной литературой должны быть твердо усвоены основные понятия,определения и законы,на которых базируется теория и устройство судовых электронных приборов и устройств.
При выборе контрольных заданий и их выполнении необходимо руководствоваться следующим:
а) номер варианта заданий определяется последней цифрой учебного шифра;
б) в каждом задании следует полностью писать его условие;
г) в начале контрольного задания указать фамилию,имя,отчество, (учебный шифр и домашний адрес, для студентов заочной формы обучения). В конце - поставить дату выполнения задания и подпись ее исполнителя.
|
|
|
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Целью контрольной работы является изучение элементов судового электронного оборудования и получение навыков в методике расчета и выбора элементов параметрических стабилизаторов напряжения.
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
В настоящее время в судовой электронной аппаратуре большое распространение получили источники опорного образцового напряжения (ООН).
К источникам ООН предъявляются требования поддержания постоянства выходного напряжения с малым значением его дрейфа в течение длительного промежутка времени при воздействии неблагоприятных факторов окружающей среды, таких как температура, влажность, радиация, вибрация, тряска, удары и т и.п.
В качестве источников ООН могут служить как химические источники тока, так и параметрические стабилизаторы напряжения (ПСН), такие как кремниевые стабилитроны (КС), термисторы, варикапы, туннельные диоды, полевые транзисторы.
Можно использовать в качестве источников ООН термоэлектрические и атомные источники тока, а также топливные элементы.
|
|
|
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
Принцип действия параметрических стабилизаторов тока и напряжения
Принцип действия параметрического стабилизатора основан на использовании свойств нелинейных сопротивлений, которые выражаются их вольт-амперной характеристикой (ВАХ).
По виду ВАХ нелинейные сопротивления разделяют на две группы: RI и RU (см. рис. 3.1).
ВАХ типа RI (рис. 3.1, а) отклоняется в сторону оси напряжения, т.е. соответствует условию постоянства тока: I=const. К этой группе относятся стабилизаторы тока: бареттеры, лампы накаливания и др.
|
|
|
Рисунок 3.1– ВАХ нелинейных сопротивлений: а) ВАХ типа RI; б) ВАХ типа RU.
Вторая характеристика RU (рис. 3.1,б) соответствует условию постоянства напряжения: U=const. К этой группе от-
носятся кремниевые стабилитроны (КС), термосопротивления, насыщенные дроссели и др.
Для рабочей области ВАХ нелинейного сопротивления типа RI, начиная c некоторой точки А (рис.3.1,а), характерно незначительное изменение протекающего через сопротивление тока (DI = I1 – I2).
Для нелинейного сопротивления типа RU характерно незначительное изменение напряжения DU при значительном изменении тока DI, протекающего через него (рис.3.1,б).
Таким образом, нелинейные сопротивления типа RI могут быть использованы для стабилизации тока, а сопротивления типа RU, для стабилизации напряжения.
Нелинейные сопротивления обоих типов при использовании в параметрических стабилизаторах характеризуют величиной статического rCT и динамического (дифференциального) rДИН сопротивления.
Для рабочей области сопротивления типа RI
(3.1)
(3.2)
Для рабочей области сопротивления типа RU
(3.3)
(3.4)
Для нелинейного элемента типа RU
(3.5)
Нелинейная зависимость между током и напряжением позволяет использовать нелинейные сопротивления в параметрических стабилизаторах тока и напряжения, где Rн.э – нелинейное сопротивление; Rн.– сопротивление нагрузки.
Коэффициент стабилизации напряжения
, (3.6)
где Rбал.– балластное (гасящее) сопротивление; rдин – динамическое сопротивление КС, определяемое наклоном рабочего участка ВАХ
(3.7)
Рисунок 3.2– Параметрические стабилизаторы: а) стабилизатор тока; б) стабилизатор напряжения.
Коэффициент стабилизации КС по напряжению
; (3.8)
Выходное сопротивление стабилизатора напряжения
(3.9)
Коэффициент полезного действия стабилизатора напряжения
. (3.10)
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 161; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!