50ohm-contents-dl/contents/slides/spanningsstabilisering.md

• Ingångsspänningen kan variera
• Till exempel hos ackumulatordrivna apparater
• Känsliga delar (t.ex. oscillatorer) skulle ändra frekvens
• Åtgärd: spänningsstabilisering

---

Stabilisering med zenerdiod

[picture:323:a_Stabilisierung mit Z-Diode:Spänningsstabilisering med zenerdiod] * Mycket enkel koppling * Kan hålla utspänningen stabil inom vissa gränser --- style="font-size: 0.7em;" #### Lösningsgång * givet: $R_L = \qty{470}{\ohm}$ * givet: $I_L = \qty{10}{\milli\ampere}$ * givet: $I_Z = \qty{15}{\milli\ampere}$ * givet: $U_{\mathrm{in}} = \qty{13,8}{\volt}$ * sökt: $\eta = \frac{P_L}{P_{\mathrm{in}}}$ $P_L = I_L^2 \cdot R_L = (\qty{10}{\milli\ampere})^2 \cdot \qty{470}{\ohm} = \qty{47}{\milli\watt}$ $P_{\mathrm{in}} = U_{\mathrm{in}} \cdot I_{\mathrm{in}} = U_{\mathrm{in}} \cdot (I_Z + I_L) = \qty{13,8}{\volt} \cdot (\qty{15}{\milli\ampere} + \qty{10}{\milli\ampere}) = \qty{345}{\milli\watt}$ $\eta = \frac{P_L}{P_{\mathrm{in}}} = \frac{\qty{47}{\milli\watt}}{\qty{345}{\milli\watt}} \approx \num{0,14}$ --- ## Linjär spänningsregulator [picture:985:a_spannungsregler_linear:Kopplingsschema för en linjär spänningsregulator] * Effekttransistorn används som variabelt motstånd * Bildar tillsammans med lastmotståndet en spänningsdelare * Verkningsgraden är ofta mycket låg

---

Lösningsgång

• givet: U_{\mathrm{in}} = \qty{13,8}{\volt}
• givet: U_{\mathrm{out}} = \qty{9}{\volt}
• givet: I = \qty{900}{\milli\ampere}
• sökt: P_V

$U_{IC1} = U_{\mathrm{in}} - U_{\mathrm{out}} = \qty{13,8}{\volt} - \qty{9}{\volt} = \qty{4,8}{\volt}$ $P_V = U_{IC1} \cdot I = \qty{4,8}{\volt} \cdot \qty{900}{\milli\ampere} = \qty{4,32}{\watt}$ --- #### Lösningsgång * givet: $U_{\mathrm{in}} = \qty{13,8}{\volt}$ * givet: $U_{\mathrm{out}} = \qty{5}{\volt}$ * givet: $I_{\mathrm{in}} = \qty{455}{\milli\ampere}$ * givet: $I_{\mathrm{out}} = \qty{450}{\milli\ampere}$ * sökt: $\eta$ $\eta = \frac{P_{\mathrm{out}}}{P_{\mathrm{in}}} = \frac{U_{\mathrm{out}} \cdot I_{\mathrm{out}}}{U_{\mathrm{in}} \cdot I_{\mathrm{in}}} = \frac{\qty{5}{\volt} \cdot \qty{450}{\milli\ampere}}{\qty{13,8}{\volt} \cdot \qty{455}{\milli\ampere}} \approx \num{0,36}$ --- ## Fast spänningsregulator [picture:200:a_Festspannungsregler:Fast spänningsregulator] * Utförd som IC * Arbetar som linjära spänningsregulatorer med mycket noggrann spänningsreferens och optimal elektronisk reglering * Även vid kraftig variation på ingångssidan är utgångssidan mycket stabil

---

Lösningsgång

• givet: U_{\mathrm{in}} = \qty{13,8}{\volt}
• givet: U_{\mathrm{out}} = \qty{5}{\volt}
• givet: R_L = \qty{10}{\ohm}
• sökt: P_V

$I = \frac{U_{\mathrm{out}}}{R_L} = \frac{\qty{5}{\volt}}{\qty{10}{\ohm}} = \qty{500}{\milli\ampere}$ $U_{IC1} = U_{\mathrm{in}} - U_{\mathrm{out}} = \qty{13,8}{\volt} - \qty{5}{\volt} = \qty{8,8}{\volt}$ $P_V = U_{IC1} \cdot I = \qty{8,8}{\volt} \cdot \qty{500}{\milli\ampere} = \qty{4,4}{\watt}$