【模电笔记】—— 直流稳压电源——稳压电路
Tips:本章节笔记建议读者综合学习,内容较多,可谓是模电相当重要的部分,因此部分知识点没有做到详细解释。
1.稳压电路的性能指标
(同上节直流稳压电源的主要技术指标【模电笔记】—— 直流稳压电源——整流、滤波电路-CSDN博客)
2.稳压管稳压电路
(1)特点
简单易行,稳压性能好。适用于输出电压固定、负载电流变化较小的场合。
(2)结构特性
稳压二极管(稳压管)由硅材料制作的面接触型二极管。管子杂质浓度高,空气电荷区电荷密度大,易形成强电场。稳压二极管工作在反向击穿区 (反向电流变化很大,而电压却基本保持不变),它就是利用PN结反向击穿特性实现稳压的。
(3)稳压二极管主要参数
①稳定电压 :稳压管的击穿电压。
②稳定电流 :使稳压管正常工作的电流,
。
③额定功耗 :
。
④动态内阻 :
,其值越小,稳压性能越好。
(4)工作原理
稳压二极管在电路中必须反向连接,如下图中稳压二极管反接并与负载电阻 并联,目的就是保证输出电压稳定。电路中还串联一个限流电阻R,它的作用是保证稳压二极管工作在反向击穿区(使工作电流满足
)。
① 不变,电网电压波动。
,因反向击穿特性曲线很陡,所以
很多,使
;而
,
,故
基本保持不变。
(若 ,则
基本不变。利用R 上的电压变化补偿
的波动)
② 不变,负载
变化。
,因反向击穿特性曲线很陡,所以
很多,使
;而
,因
,导致
,故
基本保持不变。
(若 ,则
基本不变,因而
基本不变。利用
的变化补偿
的变化)
3.串联型直流稳压电路
该电路以稳压管稳压电路为基础,利用三极管的电流放大作用增大负载电流。引入深度电压负反馈稳定输出电压,通过改变参数等使输出电压可调,应用场合更广泛。
(1)电路组成
如上图所示,由整流滤波电路的输出电压作为稳压电路的输人电压 ,电路由采样电阻
,比较运放电路A,基准电压(
两段)和调整管T四个部分组成。由于调整管T串联接在输人电压
和负载电阻
之间,所以称为串联型稳压电路。
(2)工作原理
输人电压 或负载电流
导致输出电压
时,采样电阻
组成的反馈网络对
进行采样,使反馈电压
;
基准电压 不变,
和
分别接在运放电路的两个输人端,差模输人电压(
)
,比较运放电路A的输出电压也减小,送到调整管T的基极,即
;
由此推出 ,
则
,使
,最终结果是维持
基本不变。上述稳压过程可简述为上图第一行。
(3)输出电压及其调节范围
(4) 调整管T
它是稳压电路的核心元件之一,其功耗较大,常选用大功率放大管。实际选用调整管时,应留有一定的余量给电路加入其他保护措施,如限流、过压、过热等保护。
4.集成稳压电路(简单介绍)
集成稳压电路按外引线端子多少和使用情况大致可分为三端固定式、 三端可调式、 多端可调式及单片开关式几种。
三端固定式集成稳压电路只有输入、 输出和公共 3 个端子,由于使用起来非常方便, 因此被广泛应用,它的缺点是输出电压固定,在制造时需要生产各种输出电压和电流规格的系列产品。 常用的如: 7800系列是固定正输出电压的集成稳压器,7900系列是固定负输出电压的集成稳压器。
三端可调式集成稳压器只需外接两个电阻就可获得各种输出电压。常用的如: W117为三端可调正输出集成稳压器,W137为三端可调负输出集成稳压器。
W7800三段集成稳压器
(1)简介:
输出电压由具体型号中的后面两个数字代表,有5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V等档次。输出电流以78后面的字母来区分,L:0.1A ;AM:0.5A;无字母:1.5A。
例如:W78L05表示输出5V、0.1A的电压、电流;W7915表示输出-15V、1.5A的电压、电流。
(2)基本应用