稳压管稳压串联型稳压电路
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串联型三极管稳压电路1.电路构成用三极管V代替图8.2中的限流电阻R,就得到图8.3所示的串联型三极管稳压电路。
在基极电路中,V DZ与R组成参数稳压器。
图 8.3 串联型三极管稳压电路2. 工作原理〔实验〕:①按图8.3连接电路,检查无误后,接通电路。
②保持输入电压U i不变,改变R L,观察U0。
③保持负载R L不变,改变U L,观察U0。
结论:输出电压U0基本保持不变。
该电路稳压过程如下:(1)当输入电压不变,而负载电压变化时,其稳压过程如下:(2)当负载不变,输入电压U增加时,其稳压过程如下:(3)当UI增加时,输出电压U0有升高趋势,由于三极管T基极电位被稳压管DZ固定,故U0的增加将使三极管发射结上正向偏置电压降低,基极电流减小,从而使三极管的集射极间的电阻增大,UCE增加,于是,抵消了U0的增加,使U0基本保持不变.上述电路虽然对输出电压具有稳压作用,但此电路控制灵敏度不高,稳压性能不理想。
8.3.2 带有放大环节的串联型稳压电路1.电路组成在图8.3电路加放大环节.如图8.4所示。
可使输出电压更加稳定。
图8.4带放大电路的串联型稳压电路取样电路:由R1、RP、R2组成,当输出电压变大时,取样电阻将其变化量的一部分送到比较放大管的基极,基极电压能反映出电压的变化,称为取样电压;取样电压不宜太大,也不宜太小,若太大,控制的灵敏度下降;若太小,带负载能力减弱。
基准电路:由RZ、V DZ组成,给V2发射极提供一个基准电压,RZ为限流电阻,保证V DZ有一个合适的工作电流。
比较放大管V2:R4既是V2的集电极负载电阻,又是V1的基极偏置电阻,比较放大管的作用是将输出电压的变化量,先放大,然后加到调整管的基极,控制调整管工作,提高控制的灵敏度和输出电压的稳定性。
调整管V1:它与负载串联,故称此电路为串联型稳压电路,调整管V1受比较放大管控制,集射极间相当于一个可变电阻,用来抵消输出电压的波动。
串联型稳压电路分析及调整管的选择摘要:串联型直流稳压电源是一种应用较为广泛的电源,文章详细叙述了串联型直流稳压电源的组成、工作原理、工程设计和实际应用中调整管的选择原则及具体参数计算方法。
关键词:串联;稳压电路;分析;调整管;选择串联型直流稳压电源是一种应用较为广泛的电源,图1是输出电压可调的典型串联直流稳压电源电路,它由电压调整、比较放大、基准电压、取样电路等组成。
图1 串联型直流稳压电源电路原理图一、电路组成与工作原理1.电路组成。
串联型直流稳压电源的稳压电路由四部分组成。
(1)取样电路R1、R2和W电阻分压器组成取样电路。
取样电路与负载并联,通过取样电路可以反映U0的变化,因为反馈电压Uf与输出电压U0有关。
反馈电压Uf取出后送到放大单元,改变电位器W的滑动端子可以调节输出电压U0的大小。
(2)基准电压限流电阻R3与稳压管Dz组成基准单元。
Dz两端电压UDZ作为整个稳压电路自动调整和比较的基准电压。
(3)比较放大电路晶体管T2组成放大电路。
它将采样所得的反馈电压Uf与基准电压UDZ比较后加在T2的输入端,即UBE2=Uf-UDZ经T2放大后控制调整管T1输入端的电位。
R4是T2的集电极负载电阻,同时也是调整管T1的偏置电阻。
(4)电压调整T1是电压调整管,它是整个稳压电路的核心器件,利用T2输出电压的变化量来控制T1的基极电流的变化,进而控制T1的管压降UCE1的变化,自动控制U0值维持稳定。
2.电路工作原理。
对于电路的稳压过程,从电网电压的波动和负载电流的变化这两个方面来加以分析。
(1)当输入电压Ui上升时,输出电压U0也上升,电路将发生如下变化:取样电路从输出电压中取样,使T2基极电位UB2上升,因稳压管Dz的作用使T2发射极电位UE2保持不变,则T2发射结正向偏置电压UBE2上升,使T2基极电流Ib2增加,T2集电极电流IC2也增加,使T2集、射电压UCE2下降,即T1基极电位UB1下降,使T1发射结正向偏置电压UBE1下降,T1基极电流Ib1下降,使T1的c、e极间电压UCE1增加,从而使输出电压U0下降,因为U0=Ui- UCE1,所以输出电压U0会趋于稳定。
晶体管稳压电路
晶体管稳压电路是一种用晶体管组成的电路,用于稳定输出电压。
它通常由一个晶体管、一个二极管和几个电阻组成。
常见的晶体管稳压电路有两种类型:串联稳压电路和并联稳压电路。
1.串联稳压电路(也称为基准电压稳压电路):它使用一个晶体管作为一个可变电阻,通过负反馈的原理来稳定输出电压。
当输入电压上升时,通过调节晶体管的电阻,输出电压将下降,从而保持在一个较稳定的水平。
常见的串联稳压电路有基准二极管稳压器(例如,Zener二极管稳压器)和传统电流源稳压器(例如,穆斯堡尔电源)。
2.并联稳压电路(也称为电流限制稳压电路):它使用晶体管和电阻组成一个负反馈回路,通过限制输出电流来稳定输出电压。
当输入电压增加时,输出电流增加,并通过电阻来产生一个反馈信号,使晶体管逐渐关闭,进而限制输出电流和稳定输出电压。
一种常见的并联稳压电路是电流源稳压器,它通常由一个晶体管、一个电流源和几个电阻组成。
晶体管稳压电路在电子设备中广泛应用,用于稳定电源电压,以确保电子元器件在合适的工作范围内运行。
这些电路对于许多应用,如电子设备、通信系统、工业控制和自动化等,都起到了关键的作用。
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。
几种稳压电路的总结解析稳压电路的作用是稳定电源电路的输出电压。
由于种种原因,交流电网的供电电压往往是不稳定的,因此整流滤波电路输出的直流电压也就会不稳定。
另一方面,由于整流滤波电路必然存在内阻,当负载电流发生变化时,输出电压也会受到影响而发生变化。
为了得到稳定的直流电压,必须在整流滤波电路之后采用稳压电路。
一、什么是稳压二极管1、稳压管简介稳压管二极管的一种,它比较特殊,基本结构与普通二极管一样,也有一个PN结。
由于制造工艺的不同,当这种PN结处于反向击穿状态时,PN结不会损坏(普通二极管的PN结是会损坏),在稳压二极管用来稳定电压时就是利用它的这一击穿特性。
一般二极管反向电压超过其反向耐压值时会被击穿而损坏,但是稳压二极管在承受反向电压达到稳压值时,反向电流急剧增大。
只要反向电流值不超过允许的最大电流,就可以正常工作,它的反向伏安特性曲线较陡、线性度很好。
2、稳压管工作原理如下图是稳压二极管伏安特性曲线图,当电压大达到稳压值Uz时,曲线很陡,说明流过稳压二极管的电流在大小变化时,稳压二极管两端的电压大小基本不变,也就是说在在一定电压范围内,随着流过稳压二极管的电流变化,稳压二极管两端电压大小基本保持不变,这就是稳压二极管的工作原理,它利用的是它的反向工作特性。
二、稳压二极管应用稳压二极管由于具有稳压作用,因此在很多电路当中均有应用,广泛用在稳压电源、电子点火器、直流电平平移、限幅电路、过压保护电路、补偿电路等当中。
1、稳压电路2.过压保护3.温度补偿4.限幅电路三,不同类型的稳压电路1.简单稳压电路半导体稳压二极管在反向击穿状态下,具有虽然电流在较大范围内变化,但其两端电压却基本不变的特性。
利用稳压二极管的这一特性,可以组成简单稳压电路。
电路如图所示,稳压二极管VD与负载电阻RL并联,VD上电压即是输出电压U0,R1为限流电阻。
稳压二极管工作于反向击穿状态,其反向击穿电压即是稳定电压U2,如图5-85伏安特性曲线所示,在UZ处,电流在较大范围变化时,电压基本不变。
串联型稳压电路串联型稳压电路是比较常用的一种电路。
电路如图5-20(a)所示。
三极管BG在电路申是调整元件,它很有“见机行事”的本领,每当由于供电或用电发生变化,电路输出电压波动欲起的时候,它都能及时地加以调节,使输出电压保持基本稳定,因此它被称做调整管口因为在电路中作为调整元件的三极管是与负载相串联的,所以这种电路叫串联型稳压电路。
稳压管DW为调整管提供基准电压,使调整管基极电位不变。
R1 是DW的保护电阻,限制通过DW的电流,起保护稳压管的作用。
Rfz ,是负载电阻,是BG的直流通路。
BG和DW配合“默契”,保证电路格出稳定的用压。
电路稳压过程是这佯的:如果输人电压Usr 增大,使输出电压Usc。
增大时,由于Ub=Uw固定不变,调整管基棗射间电压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增大的部分,使Usc,基本稳定。
如果负载电流Isc 增大,使输出电压Usc减小时,由于Ub固定,Ube将增大,使人增大,Uce减小,也同样地使Usc基本稳定。
从上面分析中可以看到,调整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。
无论是哪种情况,都使电路保持输出一个稳定的电压。
“指挥”调整管变化的是输出电压的变化量?Usc;正是ΔUsc控制调整管的基极电流Ib,才使得调整管随着ΔUsc变化。
换句话说,是不稳定的输出电压,驱动调整管去稳定输出电压。
如果把图5-20(a)所示稳压电路的形式稍微改变一下,画成图5-20(b)样子的话,不难看出,原来串联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。