Здравствуйте мои читатели! И особенно начинающие электронщики!!!
Предлагаю Вашему вниманию «Лабораторную работу №2».
Цель работы: оценить влияния токовой защиты на стабильность выходного напряжения регулятора при изменении тока нагрузки.
В Уроке 36 я рассказал, как данный вариант защиты может повлиять на стабильность напряжения. После сборки данной схемы регулятора с простейшей защитой мы сможем оценить какие элементы защиты оказывают основное влияние на стабильность. А так же сделаем выводы о возможности её применения в практических схемах.
В первую очередь исключаем потенциометр регулировки защиты и с помощью резистора R3 устанавливаем максимальную чувствительностью.
Данная схема показана у многих авторов с пояснениями, для чего служат элементы защиты VT1, R3 и R4. Для R4 во многих публикациях указывается диапазон возможных величин от 0,1 Ома до 10 Ом чтобы грубо устанавливать диапазон регулировки защиты. При проведении испытаний ограничимся тремя величинами R4: 1 Ом; 2 Ома и 3 Ома. Питать испытуемый регулятор напряжения будем от стабилизированного источника 15В, что позволяет исключить стабилитрон, включенный параллельно потенциометру R2.
Схема собрана, резистор R4 = 1 Ом, Rн = 49 Ом ( такая вот получилась величина… ), включаем питание и производим измерение выходного напряжения, задавая его потенциометром R2. На схеме Рис.1 измерительные вольтметры обозначены цветом ( синим и красным ) для удобства построения графиков. Замеряем параметры при Rн = 49 Ом, далее производим аналогичные замеры при Rн = 24 Ом и при Rн = 8 Ом. По измеренным показаниям строим графики ( они указаны вместе для R4 = 1 Ом ).
Из графиков видно, что показания вольтметров отличаются на величину падения напряжения на резисторе R4. С увеличением тока нагрузки и уменьшения сопротивления нагрузки , разница увеличивается, но при нагрузке 49 Ом выходное напряжение не ограничивается во все диапазоне регулировки. При нагрузке 24 Ома разница больше и при токе 0,52А напряжение PV2 стабилизируется, а показания PV1 начинают изменяться +/- 0,15В, что указывает на работу схемы ограничения.
При нагрузке 8 Ом поднять ток в нагрузке больше 0,63А не удается. Разница в показаниях вольтметров достигла 0,55В при напряжении на нагрузке 4,95В.
Выключаем питание. Меняем резистор R4, устанавливаем 2 Ома.
Включаем питания и производим замер напряжений и токов при тех же сопротивлениях нагрузки. Строим графики.
Из графиков видно, что защита начинает работать раньше чем при R4 = 1 Ом, но разница между выходным напряжением и напряжением на нагрузке увеличилась.
Выключаем питание и устанавливаем резистор R4 = 3 Ома. Включаем питание и аналогично производим замеры.
Измерить параметры при Rн = 8 Ом не удалось, так как токовая защита начинает работать практически сразу. Как видно на графиках разница показаний ещё увеличилась, защита работает более эффективно…
Делаем предварительный вывод: чтобы токовая защита работала эффективней – необходимо увеличивать R4, здесь работает негласный «закон амперметра»: чем выше чувствительность амперметра, тем выше сопротивление шунта, а у самого чувствительного амперметра – гальванометра, сопротивление шунта равно бесконечности – гальванометр включается в измерительную цепь без шунта.
Проводим заключительную серию измерений и проверяем как ведет себя регулятор напряжения при изменении сопротивления нагрузки и разных величинах R4. Строим графики.
Из графиков видно, что защита работает хорошо и чем выше величина резистора R4, тем круче падение напряжения на нагрузке. Хороший показатель, вот только стабильность выходного напряжения лучше назвать НЕСТАБИЛЬНОСТЬ выходного напряжения.
Вывод первый: защита эффективная и работает!
Вывод второй: стабильность напряжения на нагрузке находится в прямой зависимости от величины резистора R4, повышая токовую защиту – снижаем стабильность напряжения!
Вывод третий: ставить такую токовую защиту после регулятора напряжения или стабилизатора напряжения нецелесообразно.
Надо искать другой вариант установки «датчика» перегрузки, а данный регулятор напряжения на основе эмиттерного повторителя применять без защиты, но работать с ним так чтобы не было коротких замыканий!
Если материал понравился, и Вы нашли в нём полезное для себя не посчитайте за труд и оставьте свой отзыв! Очень буду рад прочитать Ваши комментарии.
Чаще заходите на мой канал, подписывайтесь! Информация учебного и познавательного характера будет регулярно пополняться!
Желаю Всем читателям здоровья и успехов в творчестве!!!