97 lines
3.2 KiB
Markdown
Executable File
97 lines
3.2 KiB
Markdown
Executable File
* Ingångsspänningen kan variera
|
|
* Till exempel hos ackumulatordrivna apparater
|
|
* Känsliga delar (t.ex. oscillatorer) skulle ändra frekvens
|
|
* Åtgärd: spänningsstabilisering
|
|
|
|
---
|
|
## Stabilisering med zenerdiod
|
|
<left>
|
|
[picture:323:a_Stabilisierung mit Z-Diode:Spänningsstabilisering med zenerdiod]
|
|
</left>
|
|
<right>
|
|
* Mycket enkel koppling
|
|
* Kan hålla utspänningen stabil inom vissa gränser
|
|
</right>
|
|
<note>
|
|
</note>
|
|
--- 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: $\eta = \frac{P_L}{P_{\mathrm{in}}}$
|
|
|
|
<fragment>
|
|
$P_L = I_L^2 \cdot R_L = (\qty{10}{\milli\ampere})^2 \cdot \qty{470}{\ohm} = \qty{47}{\milli\watt}$
|
|
</fragment>
|
|
<fragment>
|
|
$P_{\mathrm{in}} = U_{\mathrm{in}} \cdot I_{\mathrm{in}} = U_{\mathrm{in}} \cdot (I_Z + I_L) = \qty{13,8}{\volt} \cdot (\qty{15}{\milli\ampere} + \qty{10}{\milli\ampere}) = \qty{345}{\milli\watt}$
|
|
</fragment>
|
|
<fragment>
|
|
$\eta = \frac{P_L}{P_{\mathrm{in}}} = \frac{\qty{47}{\milli\watt}}{\qty{345}{\milli\watt}} \approx \num{0,14}$
|
|
</fragment>
|
|
---
|
|
## Linjär spänningsregulator
|
|
|
|
<left>
|
|
[picture:985:a_spannungsregler_linear:Kopplingsschema för en linjär spänningsregulator]
|
|
</left>
|
|
<right>
|
|
* Effekttransistorn används som variabelt motstånd
|
|
* Bildar tillsammans med lastmotståndet en spänningsdelare
|
|
* Verkningsgraden är ofta mycket låg
|
|
</right>
|
|
|
|
---
|
|
#### Lösningsgång
|
|
* givet: $U_{\mathrm{in}} = \qty{13,8}{\volt}$
|
|
* givet: $U_{\mathrm{out}} = \qty{9}{\volt}$
|
|
* givet: $I = \qty{900}{\milli\ampere}$
|
|
* sökt: $P_V$
|
|
|
|
<fragment>
|
|
$U_{IC1} = U_{\mathrm{in}} - U_{\mathrm{out}} = \qty{13,8}{\volt} - \qty{9}{\volt} = \qty{4,8}{\volt}$
|
|
</fragment>
|
|
<fragment>
|
|
$P_V = U_{IC1} \cdot I = \qty{4,8}{\volt} \cdot \qty{900}{\milli\ampere} = \qty{4,32}{\watt}$
|
|
</fragment>
|
|
---
|
|
#### 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: $\eta$
|
|
|
|
<fragment>
|
|
$\eta = \frac{P_{\mathrm{out}}}{P_{\mathrm{in}}} = \frac{U_{\mathrm{out}} \cdot I_{\mathrm{out}}}{U_{\mathrm{in}} \cdot I_{\mathrm{in}}} = \frac{\qty{5}{\volt} \cdot \qty{450}{\milli\ampere}}{\qty{13,8}{\volt} \cdot \qty{455}{\milli\ampere}} \approx \num{0,36}$
|
|
</fragment>
|
|
---
|
|
## Fast spänningsregulator
|
|
<left>
|
|
[picture:200:a_Festspannungsregler:Fast spänningsregulator]
|
|
</left>
|
|
<right>
|
|
* 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
|
|
</right>
|
|
|
|
---
|
|
#### Lösningsgång
|
|
* givet: $U_{\mathrm{in}} = \qty{13,8}{\volt}$
|
|
* givet: $U_{\mathrm{out}} = \qty{5}{\volt}$
|
|
* givet: $R_L = \qty{10}{\ohm}$
|
|
* sökt: $P_V$
|
|
|
|
<fragment>
|
|
$I = \frac{U_{\mathrm{out}}}{R_L} = \frac{\qty{5}{\volt}}{\qty{10}{\ohm}} = \qty{500}{\milli\ampere}$
|
|
</fragment>
|
|
<fragment>
|
|
$U_{IC1} = U_{\mathrm{in}} - U_{\mathrm{out}} = \qty{13,8}{\volt} - \qty{5}{\volt} = \qty{8,8}{\volt}$
|
|
</fragment>
|
|
<fragment>
|
|
$P_V = U_{IC1} \cdot I = \qty{8,8}{\volt} \cdot \qty{500}{\milli\ampere} = \qty{4,4}{\watt}$
|
|
</fragment>
|