简单的稳压电路
首页 > 硬件电路 > 简单的稳压电路     2018-11-14

  交换电经由整流可以变成直流电,然而它的电压是不不乱的:供电电压的变化或用电电流的变化,都能引起电源电压的波动。要取得不乱不变的直流电源,还必需再增加稳压电路。

  要了解稳压电路的工作,患上从稳压管说起。

一、二极管稳压管

  一般三极管都是正向导通,反向截止;加在二极管上的反向电压、如果超过二极管的承受能力,二极管就要击穿损毁。然而有一种二极管,它的正向特性与普通二极管相同,而反向特性却对比特殊:当反向电压加到必定程度时,尽管管子呈现击穿状态,通过较大电流,却不损毁,并且这种现象的重复性很好;反过来着,只要管子处在击穿状态,尽管流过管子的电在变化很大,而管子两真个电压却变化极小起到稳压作用。这种特殊的二极管叫稳压管。

  稳压管的型号有2CW、2DW 等系列,它的电路符号如图5-17所示。

稳压管符号

  稳压管的稳压特性,可用图5一18所示伏安特性曲线很清楚地表示出来。

  稳压管是利用反向击多区的稳压特性进行工作的,因而、稳压管在电路中要反向连接。稳压管的反向击穿电压称为不乱电压、不同类型稳压管的不乱电压也不一样,某一型号的稳压管的稳压值固定在口定规模。例如:2CW11的稳压值是3.2伏到4.5伏,其中某一只管子的稳压值可能是3.5伏,另外一只管子则可能是4,2伏。

稳压管特性曲线

  在实际利用中,如果选择不到稳压值符合需要的稳压管,可以选用稳压值较低的稳压管,然后串连一办或几只硅二极管“枕垫”,把不乱电压提高到所需数值。这是利用硅二极管的正向压降为0.6~0.7伏的特征来进行稳压的。因而,二极管在电路中必需正向连接,这是与稳压管不同的。

  稳压管稳压性能的好坏,可以用它的动态电阻r来表示:

wpe1.jpg (2807 字节)

  显然,对一样的电流变化量ΔI,稳压管两真个电压变化量ΔU越小,动态电阻越小,稳压管性能就越好。

  稳压管的动态电阻是随工作电流变化的,工作电流越大。动态电阻越小。因而,为使稳压效果好,工作电流要选患上合。工作电流选患上大些,可以减小动态电阻,但不能超过管子的最大允许电流(或最大耗散功率)。各种型号管子的工作电流以及最大允许电流,可以从手册中查到。

  稳压管的不乱性能受温度影响,当温度变化时,它的不乱电压也要产生变化,经常使用不乱电压的温度系数来表示这种性能例如2CW19型稳压管的不乱电压Uw= 12伏,温度系数为0.095%℃ ,说明温度每一升高1℃,其不乱电压升高11.4毫伏。为提高电路的不乱性能,往往采取适当的温度补偿措施。在不乱性能请求很高时,需使器具有温度补偿的稳压,如2DW7A、2DW7W、2DW7C 等。

二、硅稳压管稳压电路

  由硅稳压管组成的简单稳压电路如图5-l9(a)所示。硅稳压管DW与负载Rfz,并联,R1为限流电阻。

硅稳压管电路

  这个电路是怎样进行稳压的呢?若电网电压升高,整流电路的输出电压Usr也随之升高,引起负载电压Usc 升高。因为稳压管DW与负载Rfz并联,Usc 只要有根少一点增长,就会使流过稳压管的电流急剧增加,使患上I1也增大,限流电阻R1上的电压降增大,从而抵消了Usr的升高,维持负载电压Usc 基本不变。反之,若电网电压下降,引起Usr下落,造成Usc 也下落,则稳压管中的电流急剧减小,使患上I1减小,R1上的压降也减小,从而抵消了Usr的下落,维持负载电压Usc 基本不变。

硅稳压管电路2

  若Usr 不变而负载电流增加,则R1上的压降增加,造成负载电压Usc 下落。Usc 只要下落一点点,稳压管中的电流就迅速减小,使R1上的压降再减小下来,从而维持R1上的压降基本不变,使负载电压Usc 患上以不乱。

  综上所述可以看出,稳压管起着电流的自动调节作用,而限流电阻起着电压调剂作用。稳压管的动态电阻越小,限流电阻越大,输出电压的不乱性越好。

三、选择稳压管以及限流电阻呢

  1.因为稳压管是与负载并联的,所以稳田管的不乱电压应该等于负载直流电压,即Uw=Usc 。稳压管最大不乱电流的选择,要斟酌到特殊情况下稳压管通过的最大电流:一种情况是,当负载电流Ifz=0时,全体最大负载电流Ifzmax都通过稳压管;另外一种情况是,输入电压Usr,升高,也会引起通过稳压管电流增大。一般取稳压管最大电流wpe1.jpg (2210 字节)选用动态电阻小、电压温度系数小的稳压管,有益于提高电压的不乱度。

  2.限流电阻R1可由式中算出:wpe2.jpg (2215 字节)因为Usr 、以及Ifz都是变化的,为了保证Ifz=0时Iw不起超过稳压管的最大不乱电流,R1要足够大,为了保证不乱作用,又必需保证在Usr,最小时,Iw大于稳压管的最小不乱电流。综合上述两右面的斟酌,限流电阻R1的选择规模是:wpe4.jpg (4083 字节)

  图5-l9(A)所示电路简单可靠,然而不乱电压不能调剂,负载电流过小,一般多用做电路前级的稳压以及其他电源的参考电压。

  采取两级硅稳压管稳压电路,可以输出两种不乱电压U1以及Usc ,并能进一步提高稳压效果。电路见图5-19(b)

四、串连型稳压电路

  串连型稳压电路是对比经常使用的一种电路。电路如图5-20所示。

串连型稳压电路a

  三极管BG 在电路申是调剂元件,它颇有“见机行事”的本领,每一当因为供电或用电产生变化,电路输出电压波动欲起的时候,它都能及时地加以调节,使输出电压维持基本不乱,因而它被称做调剂管口因为在电路中作为调剂元件的三极管是与负载相串连的,所以这种电路叫串连型稳压电路。稳压管DW为调剂管提供基准电压,使调剂管基极电位不变。R1是DW的维护电阻,限制通过DW的电流,起维护稳压管的作用。Rfz,是负载电阻,是BG 的直流通路。

  BG 以及DW配合“默契”,保证电路格出不乱的用压。电路稳压进程是这佯的:如果输人电压Usr增大,使输出电压Usc 。增大时,因为Ub=Uw固定不变,调剂管基棗射间电压Ube 。=Ub-Usc 将减小,基流Ib随之减小,而管压降Uce,随之增大,从而抵消了Usc 增大的部份,使Usc ,基本不乱。如果负载电流Isc 增大,使输出电压Usc 减小时,因为Ub固定,Ube 将增大,使人增大,Uce减小,也一样地使Usc 基本不乱。

  从上面分析中可以看到,调剂管既象是一个自动的可变电阻:当输出电压增大时,它的“阻值”就增大,分担了大出来的电压;当输出电压减小时,它的“阻值”就减小,补足了小下去的电压。无论是哪一种情况,都使电路维持输出一个不乱的电压。“指挥”调剂管变化的是输出电压的变化量?Usc ;恰是ΔUsc 控制调剂管的基极电流Ib,才使患上调剂管跟着ΔUsc 变化。换句话说,是不不乱的输出电压,驱动调剂管去不乱输出电压。

串连型稳压电路b

  如果把图5-20(a)所示稳压电路的情势略微扭转一下,画成图5-20(b)模样的话,不难看出,原来串连型稳压电路就是一个射极跟随器。R1是上偏置电阻,稳压管DW是下偏置电阻,输出电压是从发射极电阻Rfz上取出的。

 

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