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穩壓電源與限幅電路之間的關系

信息來源:本站 日期:2017-04-17 

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三端穩壓管是一種直到臨界反向擊穿電壓前都具有很高電阻的半導體器件。穩壓管在反向擊穿時,在一定的電流范圍內(或者說在一定功率損耗范圍內),端電壓幾乎不變,表現出穩壓特性,因而廣泛應用于穩壓電源與限幅電路之中。

主要有兩種,一種輸出電壓是固定的,另一種輸出電壓是可調的,稱為可調輸出三端穩壓管產品,其基本原理相同,均采用串聯型穩壓電路。因為固定它屬于串聯型穩壓電路,因此它的原理等同于串聯型穩壓電路。
其中R1、Rp、R2組成的分壓器是取樣電路,從輸出端取出部分電壓UB2作為取樣電壓加至三極管T2的基極。穩壓管Dz以其穩定電壓Uz作為基準電壓,加在T2的發射極上。R3是穩壓管的限流電阻。三極管T2組成比較放大電路,它將取樣電壓UB2與基準電壓Uz加以比較和放大,再去控制三極管T1的基極電位。輸入電壓Ui加在三極管T1與負載RL相串聯的電路上,因此,改變T1集電極間的電壓降UCE1便可調節RL兩端的電壓Uo。也就是說,穩壓電路的輸出電壓Uo可以通過三極管T1加以調節,所以T1稱為調整管。由于調整元件是晶體管管,而且在電路中與負載相串聯,故稱為晶體管串聯型穩壓電路。電阻R4和T1的基極偏置電阻,也是T2的集電極負載電阻。


當電壓降低或負載電阻減小而使輸出端電壓有所下降時,其取樣電壓UB2相應減小,T2基極電位下降。但因T2發射極電位既穩壓管的穩定Uz保持不變,所以發射極電壓UBE2減小,導致T2集電極電流減小而集電極電位Uc2升高。由于放大管T2的集電極與調整管T1的基極接在一起,故T1基極電位升高,導致集電極電流增大而管壓降UCE1減小。因為T1與RL串聯,所以,輸出電壓Uo基本不變。同理,當電壓或負載發生變化引起輸出電壓Uo增大時,通過取樣、比較放大、調整等過程,將使調整調整管的管壓降UCE1增加,結果抑制了輸出端電壓的增大,輸出電壓仍基本保持不變。調節電位器Rp,可對輸出電壓進行微調。調整管T1與負載電阻RL組成的是射極輸出電路,所以具有穩定輸出電壓的特點。

在串聯型穩壓電源電路的工作過程中,要求調整管始終處在放大狀態。通過調整管的電流等于負載電流,因此必須選用適當的大功率管作調整管,并按規定安裝散熱裝置。為了防止短路或長期過載燒壞調整管,在直流穩壓器中一般還設有短路保護和過載保護等電路。
在使用時必須注意:(VI)和(Vo)之間的關系,以7805為例,該固定輸出電壓是5V,而輸入電壓至少大于7V,這樣輸入/輸出之間有2-3V及以上的壓差。使調整管保證工作在放大區。但壓差取得大時,又會增加集成塊的功耗,所以,兩者應兼顧,即既保證在最大負載電流時調整管不進入飽和,又不致于功耗偏大。另外一般在三端穩壓管的輸入輸出端接一個二極管,用來防止輸入端短路時,輸出端存儲的電荷通過穩壓器,而損壞器件。



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