第31讲、稳压电路
- 格式:ppt
- 大小:1.22 MB
- 文档页数:36
簡单的穩压電路交流电经过整流可以变成直流电,但是它的电压是不稳定的: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。
要获得稳定不变的直流电源,还必须再增加稳压电路。
要了解稳压电路的工作,得从稳压管说起。
一、有“特异功能”的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。
但是有一种二极管,它的正向特性与普通二极管相同,而反向特性却比较特殊:当反向电压加到一定程度时,虽然管子呈现击穿状态,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,而管子两端的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,因此、稳压管在电路中要反向连接。
稳压管的反向击穿电压称为稳定电压、不同类型稳压管的稳定电压也不一样,某一型号的稳压管的稳压值固定在口定范围。
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,另一只管子则可能是4,2伏。
在实际应用中,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,然后串联一办或几只硅二极管“枕垫”,把稳定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伏的特点来进行稳压的。
因此,二极管在电路中必须正向连接,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:显然,对于同样的电流变化量ΔI,稳压管两端的电压变化量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。
因此,为使稳压效果好,工作电流要选得合。
工作电流选得大些,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)。
稳压电路工作原理
稳压电路是一种能保持输出电压稳定不变的电路。
其工作原理主要包括反馈控制和调节元件两个方面。
在稳压电路中,反馈控制是通过将部分输出电压反馈回到电路中进行比较,以调整输入电压或输出电流,从而使电路能够自动调整输出电压的变化,使其保持在预定的稳定值。
常见的反馈控制方式包括电压反馈和电流反馈。
在电压反馈控制中,输出电压通过一个电压分压网络分成两部分,一部分用作参考电压,另一部分通过反馈回路与参考电压进行比较调节。
当输出电压偏离设定值时,反馈回路将调节信号传递给调节元件,通过调整输入电压或输出电流,使输出电压恢复到设定值。
在电流反馈控制中,输出电流与参考电流进行比较调节,当输出电流超过设定值时,调节元件会自动减少输入电压或输出电流,以保持稳定输出。
调节元件是稳压电路中的核心部分,常见的调节元件有稳压二极管、稳压管、稳压模块等。
调节元件通过对输入电压或输出电流进行调整,使输出电压能够保持在稳定值。
总之,稳压电路通过反馈控制和调节元件的工作原理,能够使输出电压保持稳定,满足电子设备对稳定电压的需求。
稳压电路简介交流电网电压的波动和负载电流的变化都会使整流电源的输出电压和电流随之变动,因此要求较高的电子电路必须使用稳压电源。
(1 )稳压管并联稳压电路用一个稳压管和负载并联的电路是最简单的稳压电路。
图中 R 是限流电阻。
这个电路的输出电流很小,它的输出电压等于稳压管的稳定电压值 V Z 。
(2 )串联型稳压电路有放大和负反馈作用的串联型稳压电路是最常用的稳压电路。
它的电路和框图见图 4 ( b )、( c )。
它是从取样电路( R3 、 R4 )中检测出输出电压的变动,与基准电压( V Z )比较并经放大器( VT2 )放大后加到调整管( VT1 )上,使调整管两端的电压随着变化。
如果输出电压下降,就使调整管管压降也降低,于是输出电压被提升;如果输出电压上升,就使调整管管压降也上升,于是输出电压被压低,结果就使输出电压基本不变。
在这个电路的基础上发展成很多变型电路或增加一些辅助电路,如用复合管作调整管,输出电压可调的电路,用运算放大器作比较放大的电路,以及增加辅助电源和过流保护电路等。
( 3 )开关型稳压电路近年来广泛应用的新型稳压电源是开关型稳压电源。
它的调整管工作在开关状态,本身功耗很小,所以有效率高、体积小等优点,但电路比较复杂。
开关稳压电源从原理上分有很多种。
它的基本原理框图见图 4( d )。
图中电感 L 和电容 C 是储能和滤波元件,二极管 VD 是调整管在关断状态时为 L 、 C 滤波器提供电流通路的续流二极管。
开关稳压电源的开关频率都很高,一般为几~几十千赫,所以电感器的体积不很大,输出电压中的高次谐波也不多。
它的基本工作原理是 : 从取样电路( R3 、 R4 )中检测出取样电压经比较放大后去控制一个矩形波发生器。
矩形波发生器的输出脉冲是控制调整管( VT )的导通和截止时间的。
如果输出电压 U 0 因为电网电压或负载电流的变动而降低,就会使矩形波发生器的输出脉冲变宽,于是调整管导通时间增大,使 L 、 C 储能电路得到更多的能量,结果是使输出电压 U 0 被提升,达到了稳定输出电压的目的。
什么是稳压电路?正文:稳压电路是一种用于通过控制电压的波动幅度,使其维持在一个规定的范围内的电路。
在现代电子设备中,稳压电路广泛应用于各种电子产品中,如计算机、通信设备、电器等。
稳压电路不仅可以保护设备免受过电压或过电流的损害,还可以确保电子设备的正常运行和性能稳定。
下面将从原理、类型和应用等方面介绍稳压电路。
一、原理稳压电路的工作原理是通过将输入电压进行调节,使其输出电压保持在一个稳定的范围内。
常见的稳压电路原理有三种:串联稳压电路、并联稳压电路和开关稳压电路。
1. 串联稳压电路:- 通过串联一个稳压二极管和一个电流限制元件,将过大的电压降低到稳定的输出电压。
- 这种电路的特点是结构简单,稳定性好,但效率较低。
2. 并联稳压电路:- 通过并联一个稳压二极管和一个电流限制元件,将过小的电压提升到稳定的输出电压。
- 这种电路的特点是结构简单,适用于输出电压调节范围较小的情况。
3. 开关稳压电路:- 通过开关元件的通断来控制电压的输出,常见的开关稳压电路有直流-直流变换器和变压器等。
- 这种电路的特点是效率高、响应速度快,适用于大功率输出和宽范围调节的情况。
二、类型稳压电路的类型多种多样,常见的有线性稳压电路、开关稳压电路、数字稳压电路等。
1. 线性稳压电路:- 通过线性元件进行电压调节,具有稳定性好、噪声低、输出精度高的特点。
- 缺点是效率较低,功耗大,适用于输出电流较小的场景。
2. 开关稳压电路:- 通过开关元件进行电压调节,具有效率高、响应速度快的特点。
- 缺点是噪声较大,输出精度低,适用于大功率输出和宽范围调节的场景。
3. 数字稳压电路:- 通过数字控制元件(如微处理器)进行电压调节,具有精确控制、远程控制的特点。
- 缺点是成本较高,对噪声和电磁干扰比较敏感,适用于对稳定性和控制精度要求较高的场景。
三、应用稳压电路广泛应用于各个领域,下面列举几个常见的应用场景。
1. 电子设备:- 在计算机、手机、平板等电子设备中,稳压电路用于保护内部电路免受过电压或过电流的损害,确保设备的正常运行。
稳压电路工作原理稳压电路是一种用于稳定输出电压的电路,它的工作原理基于负反馈的控制原理。
稳压电路可以将输入电压的波动或扰动降低到可接受的范围内,从而保证输出电压的稳定性。
稳压电路通常由稳压器和反馈电路组成。
稳压器是通过控制器件(如二极管、晶体管、场效应管等)的导通或截止来调节电压的大小。
而反馈电路则用于检测输出电压的变化,并将信息反馈给稳压器,使其进行调整。
在稳压电路中,反馈电路起到了至关重要的作用。
它通过将输出电压与参考电压进行比较,得到误差信号。
根据误差信号的大小,稳压器会相应地调整输出电压,使其接近参考电压。
这种负反馈的机制使得稳压电路能够在输入电压发生变化时自动调整输出电压,从而实现稳定的电压输出。
稳压电路根据不同的工作原理可以分为线性稳压电路和开关稳压电路两种类型。
线性稳压电路是最常见的一种稳压电路。
它通过使用功率晶体管或场效应管等控制器件来消耗多余的电压,并将稳定的输出电压提供给负载。
线性稳压电路的优点是结构简单、稳定性好、输出波形纯净,但效率较低。
开关稳压电路则是通过开关器件(如开关管、开关电容等)的开关动作来控制输出电压。
开关稳压电路的优点是效率较高,但由于开关动作会引入一定的开关干扰,因此输出电压的纹波较大,需要进行滤波处理。
稳压电路中常见的稳压器有三端稳压器和集成稳压器。
三端稳压器是一种常用的线性稳压器,它通过内部的反馈电路实现稳定输出。
集成稳压器则是将稳压器的功能集成在一颗芯片中,具有体积小、成本低、稳定性好等优点。
除了线性稳压电路和开关稳压电路之外,还有一些特殊的稳压电路,如电流源稳压电路、电容稳压电路等。
这些电路根据具体的应用需求,采用不同的控制原理和电路结构来实现稳定输出。
稳压电路通过负反馈的控制原理,使得输出电压能够在一定范围内保持稳定。
不同类型的稳压电路在结构和工作原理上有所差异,但都能够有效地控制输入电压的波动,从而提供稳定的电压输出。
稳压电路在电子设备中广泛应用,是保证设备正常工作和提高系统可靠性的重要组成部分。
稳压管稳压电路组成,稳压原理整流滤波电路虽然可以将交流电压转换成相对平滑的直流电压,但是当电网波动或者输出负载变化时,其输出电压平均值会随之波动,当我们需要更加稳定的直流电压时,除整流滤波电路外,还需要加稳压电路配合使用,下面对稳压电路的组成,相关原理及电路参数选择做一个介绍!1.电路组成基本电路组成如下图虚线框所示,配合整流滤波电路使用。
稳压二极管稳压电路Dz为稳压二极管,电阻R为限流电阻,这样就构成了一个简单但十分实用的直流稳压电源。
V1为整流滤波后的电压,RL是负载电阻。
由此我们可以得出上图中存在的两个基本公式:V1=Vo+VRIR=Iz+Io2.稳压管伏安特性稳压管伏安特性曲线从伏安特性曲线看出,当稳压管反向接入电路中,且保证电流在Izmin和Izmax之间时,其电压就会稳定在Uz,此时输出电压Vo就基本稳定。
3.稳压原理我们从两个方面考虑其稳压特性:一个是电网波动引起的输出电压变化,另一个是负载变化引起的输出电压的变化。
•电网电压升高此时整流滤波后的输出电压V1随之升高,那么输出电压Vo也将变大,但由于稳压电路的存在,Vo=Vz,根据稳压管的伏安特性,Vz 提高时将使Iz迅速增大(急剧增大),那么前面提到的基本公式可以得出IR也将迅速增大,由欧姆定律可知此时VR将迅速增大,而V1=Vo+VR,V1是一定的,那么Vo必将减小。
即电网波动引起的Vo 的变化将通过VR的变化而相互抵消平衡,那么就达到了稳压的目的。
整个过程可以描述如下:电网电压↑→V1↑→Vo↑→Iz↑→IR↑→VR↑→Vo↓电网下降时过程与上述变化过程相反。
•负载电阻RL增大此时负载电流IL将减小,此时IR也将随之减小,那么VR也将减小,根据V1=Vo+VR,可以得出Vo将增大,即Vz增大,根据稳压管伏安特性,此时Vz的增大将使Iz急剧增大,那么IR将急剧增大,当选择参数合适时,稳压管正常工作,那么保证△Iz≈-△IL,使得IR基本不变,从而Vo基本不变。
稳压电路稳压电路是一种电子电路,它可以确保输出电压在一定范围内保持稳定。
稳压电路的设计和使用在现代电子设备中非常重要。
本文将从稳压电路的原理、构成和应用等方面进行介绍,希望能够帮助读者更好地理解和应用稳压电路。
稳压电路的原理是基于负反馈的控制原理。
在稳压电路中,输入电压经过一系列的变换和调节后,输出电压能够保持在稳定的范围内。
其中,关键的元件是稳压器,它可以根据反馈信号来调整输出电压。
稳压器一般由运放和反馈电路构成,通过对输入电压进行调节,使得输出电压的波动尽可能小。
稳压电路的构成包括输入端、输出端和稳压器。
输入端接收外部电源的电压,输出端提供稳定的电压输出。
稳压器是整个稳压电路的核心部分,它通过对输入电压进行调节,来实现输出电压的稳定。
稳压器可以分为线性稳压器和开关稳压器两种类型,线性稳压器适用于低功率应用,而开关稳压器适用于高功率应用。
稳压电路的应用广泛,主要包括电源供应、模拟电路、数字电路和通信设备等方面。
在电源供应领域,稳压电路用于保证设备得到稳定的电源,防止电压波动对设备的损坏。
在模拟电路和数字电路中,稳压电路用于提供稳定的供电电压,确保电路正常工作。
在通信设备中,稳压电路用于调整电平,消除噪声和杂谐波,保证信号的传输质量。
通过稳压电路的应用,可以提升电子设备的可靠性和性能。
稳压电路的设计需要考虑多个因素,包括输入电压的范围、输出电压的稳定性、功率损耗和成本等。
在设计稳压电路时,需要根据具体的应用场景来选择适合的稳压器类型和参数。
同时,还需要考虑稳压电路的散热和保护等问题,确保电路的可靠性和安全性。
总之,稳压电路是电子设备中不可或缺的一部分,它可以确保输出电压在一定范围内保持稳定。
通过负反馈控制原理,稳压电路可以调节输入电压,提供稳定的电压输出。
稳压电路的应用广泛,涵盖了电源供应、模拟电路、数字电路和通信设备等各个领域。
在稳压电路设计中,需要考虑多个因素,并选择合适的稳压器类型和参数。
稳压电路原理图稳压电路是一种能够自动调节输出电压,使其保持在一个稳定值的电路。
在电子设备中,稳压电路起着非常重要的作用,它可以有效地保护电子元件,提高设备的稳定性和可靠性。
本文将介绍稳压电路的原理图及其工作原理。
稳压电路的原理图通常包括输入端、输出端、稳压元件和反馈电路。
输入端接收来自电源的电压,输出端则输出稳定的电压。
稳压元件是稳压电路的核心部件,它能够根据输入电压的变化自动调节输出电压,以保持其稳定。
反馈电路则起着监测和调节的作用,通过对输出电压进行反馈,使稳压元件能够及时做出调整。
稳压电路的工作原理是通过稳压元件对输入电压进行调节,使输出电压保持在一个稳定的范围内。
当输入电压发生变化时,稳压元件能够感知到并做出相应的调整,以保持输出电压的稳定。
反馈电路则能够监测输出电压,并将信息反馈给稳压元件,使其能够及时作出调节。
稳压电路有很多种类,常见的有电阻稳压电路、二极管稳压电路、三端稳压电路等。
它们各自有着不同的工作原理和适用范围,但都能够实现对输出电压的稳定控制。
在实际应用中,选择合适的稳压电路对于保证电子设备的正常工作非常重要。
除了稳压电路的原理图和工作原理,我们还需要注意一些使用稳压电路时的注意事项。
首先,要根据实际需求选择合适的稳压电路,不同的电子设备可能需要不同类型的稳压电路来保证其正常工作。
其次,要合理设计稳压电路的参数,包括输入电压范围、输出电压稳定度、负载能力等。
最后,要注意稳压电路的散热和保护措施,确保其在长时间稳定工作的同时不会受到损坏。
总之,稳压电路是电子设备中非常重要的一部分,它能够保证设备的稳定性和可靠性。
通过合理设计和选择稳压电路,我们能够更好地保护电子设备,并提高其工作效率和寿命。
希望本文对稳压电路的原理图和工作原理有所帮助,谢谢阅读!。
稳压电路的工作原理稳压电路是电子领域中常见的一种电路,其作用是在输入电压波动的情况下,保持输出电压的稳定性。
稳压电路通常由稳压元件、反馈电路和比较器组成,通过这些部件的相互配合,实现对输出电压的调节和稳定。
稳压元件是稳压电路中的核心组件,常见的稳压元件包括二极管、三极管、稳压管等。
这些元件可以根据不同的工作原理分为分线性稳压元件和非线性稳压元件。
线性稳压元件通过消耗电压差来实现稳压,而非线性稳压元件则通过调节电阻或电容的值来实现稳压。
反馈电路是稳压电路中的一个重要组成部分,其作用是将输出电压的信息反馈给比较器,通过比较器对输入电压进行调节,从而实现输出电压的稳定。
反馈电路通常由电阻、电容等元件组成,通过这些元件的合理设计,可以实现对输出电压的精确控制。
比较器是稳压电路中的另一个关键组件,其作用是将反馈电路输出的信号与一个参考电压进行比较,然后根据比较结果对输入电压进行调节。
比较器通常由运算放大器等元件组成,通过这些元件的高增益和高输入阻抗,可以实现对输入电压的精确比较和调节。
稳压电路的工作原理可以简单概括为:当输入电压发生波动时,反馈电路将输出电压的信息反馈给比较器,比较器根据反馈信息和参考电压的比较结果对输入电压进行调节,从而实现输出电压的稳定。
通过稳压元件、反馈电路和比较器的相互配合,稳压电路可以在不同的输入电压和负载条件下,保持输出电压的稳定性,确保电子设备的正常工作。
总的来说,稳压电路是电子领域中一种非常重要的电路,其工作原理涉及稳压元件、反馈电路和比较器的相互作用,通过这些部件的合理设计和配合,可以实现对输出电压的精确调节和稳定。
稳压电路在各种电子设备中广泛应用,为电子设备的稳定工作提供了重要保障。
电路基础原理中的稳压电路解析在电路中,稳压电路是一种非常重要的电子元件。
它的作用是维持电路中的电压稳定,确保电子设备的正常运行,避免因电压波动而导致的损坏或故障。
本文将对稳压电路的原理、分类以及一些常见的稳压电路进行解析。
稳压电路的基本原理是通过可控的电流或电压调节器来使电路的输出电压保持稳定。
这样可以保证电子设备所需的电压在一个合理的范围内,无论输入电压如何波动,输出电压都能保持不变。
简单地说,稳压电路就像是一个“电子保姆”,为电子设备提供稳定可靠的电源。
稳压电路可分为线性稳压电路和开关稳压电路两大类。
线性稳压电路是最常见的一种稳压电路,它通过一个可调的电阻来调整电路的输出电压,使其与输入电压之差维持在一个固定的范围内。
线性稳压电路简单实用,成本低廉,广泛应用于各种电子设备中。
然而,线性稳压电路存在一些缺点,其中一个主要问题是功耗较高。
由于电路通过可调电阻来实现电压调节,因此会有较大的功耗损耗在电阻上。
为了解决这个问题,开关稳压电路应运而生。
开关稳压电路利用一种称为开关元件的特殊器件,可以在非常短的时间内将输入电压与输出电压连接或隔断,实现快速稳定调节。
开关稳压电路功耗低、效率高,适用于对功耗敏感的电子设备。
在常见的稳压电路中,最常见的是基于二极管和晶体管的稳压电路。
二极管稳压电路使用二极管的反向击穿特性来实现电压稳定,通过反向击穿时的电阻变化来调整输出电压。
这种电路简单可靠,适用于低功耗设备。
而晶体管稳压电路使用晶体管的放大特性来实现电压稳定,通过反馈电路来调整输出电压。
这种电路能够承受较大的电流负载,适用于高功率设备。
稳压电路是电路设计中不可或缺的一部分。
它保证了电子设备的稳定运行,避免了因电压波动导致的设备故障或损坏。
不同类型的稳压电路有着各自的特点和应用范围。
在实际应用中,我们需要根据具体的需求选择适合的稳压电路。
总之,稳压电路在电子技术中起着重要作用。
它使电子设备能够在稳定的电压下工作,保证了设备的性能和可靠性。
稳压电路工作原理
稳压电路是一种用于稳定电源输出电压的电路。
它可以确保在输入电压波动或负载变化时,输出电压保持不变。
稳压电路的工作原理主要基于负反馈的原理。
该电路通常由三个主要部分组成:比较器、误差放大器和功率放大器。
首先,比较器用于比较输出电压与参考电压的差异。
如果输出电压高于参考电压,比较器将发出信号通知误差放大器减少输出电压。
如果输出电压低于参考电压,比较器则通知误差放大器增加输出电压。
接下来,误差放大器接收比较器传来的信号,并将其放大。
它将误差信号转化为控制信号,用于控制功率放大器的工作。
最后,功率放大器根据误差放大器的控制信号,调整输出电压。
它根据需要提供或消耗能量,使输出电压保持在设定值。
稳压电路也可以根据控制方式的不同分为线性稳压电路和开关稳压电路。
线性稳压电路通过调节功率放大器的工作状态来稳定输出电压,在效率上较低。
而开关稳压电路则通过快速切换电源,以保持输出电压稳定,在效率上较高。
总的来说,稳压电路通过负反馈控制来维持输出电压的稳定性,使其不受输入电压和负载变化的影响。
这种电路广泛应用于许多领域,如电子设备、通信系统和工业生产中。
稳压管稳压电路图及工作原理当电网电压波动或负载RL变化时,自动调节使直流输出电压稳定。
主要器件:稳压二极管,限流电阻电路分析:本例电路是最简单的稳压管稳压电路,由限流电阻R1和稳压管D1组成。
Ui是输入电压;Uo是输出电压,即稳压管两端的电压Vz(电路是并联)。
本例电路既可以作为基准电压源,也可以单独作为输出电压固定、负载电流较小的稳压电路中使用,实用性较强。
其稳压原理如下:当负载电阻不变,输入电压Ui增大(或者输入电压不变,负载电阻RL增加)时,输出电压Uo将上升,使稳压管D1的反向电压会略有增加,随之流过稳压管D1的电流增加,于是流过电阻R1的电流将增加,限流电阻R1上的压降将变大,使得Ui增量的大部分压降在R1上被消耗,从而使输出电压Uo基本维持不变。
反之,当负载电阻不变,输入电压Ui下降(或者输入电压不变,负载电阻RL减小)时,输出电压Uo将下降,使稳压管D1的反向电压也随之下降,流过稳压管D1的反向电流也略微下降,于是,流过电阻R1的电流将减少,限流电阻R1上的压降将变小,这样Uo的电压又会上升,这样稳定后,电压Uo还是基本维持不变。
总结:不管是变化量增加还是减少。
都会造成限流电阻R压降的变化,从而维持输出的稳定。
可见,除稳压管外,限流电阻R的选取也是这个电路的关键点。
下面是限流电阻R的选取计算方法:稳压管的选取原则:1、稳压管能够稳压的最大电流Izmax应大于负载电流最大值ILmax的1.5到3倍。
2、稳压电路的输入电压Ui》Uo,一般选取2到3倍的Uo。
输入电压不能太大,否则容易烧掉限流电阻和稳压管。
注意:本例电路虽然简单实用,但是也有它的缺点:输出电压Uo不可调;稳压管的Iz电流动态范围很小,限制了它的使用范围。
常在一些数字电路中,用做基准电压源。