串联反馈式稳压电路讲课讲稿
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串联可调式稳压电路教学目标:1、会分析电路的稳压过程2、能对电路元件出现故障时进行简单分析教学重点:电路的稳压过程分析教学难点:稳压过程的分析课堂类型:新课课时安排:1课时教学方法:讲授引导分析教学用具:多媒体课件教学过程【导入新课】给出黑白电视机直流稳压电源,由学生根据所学知识总结直流稳压电源的四部分组成,引入本节所要分析的串联可调式稳压电路。
【讲授新课】一、电路结构:学生观察电路后,得出U O与U I及U CE1之间的关系,从而逐步引出电路的四部分组成。
1、V1:调整管,通过调整其集—射间电压U CE1来保持输出电压U0稳定不变,与R C2共同构成调整电路。
2、V2:比较放大管,其输出电流I C2控制调整管的导通程度,与R C2共同构成比较放大级。
3、R1、RP、R2:取样电路,取出输出电压U O的一部分送至比较放大管V2的基极,且调节RP可改变比较放大管V2的基极直流电位。
4、V3:稳压二极管,提供比较放大管V2发射极基准电压U REF,与限流电阻R3共同构成基准电压电路。
另外,RC2既为调整管V1的基极偏置电阻,提供其基极直流电位,又为比较放大管V2的集电极负载电阻,提供其集电极直流电位。
二、稳压过程:问题一:1、三极管放大时I B变化U CE怎样变化?2、三极管集电极电流I C变化集电极电位U C怎样变化?1、当R L不变,U I发生变化时的稳压过程:2、当UI不变,RL发生变化时的稳压过程:总结: 稳压效果的实质:调整管的工作状态:例题1:电路如图示,已知R1=R2=RP=20KΩ,稳压管稳压值U Z=6V,三极管导通时U BE=0.7V。
(1)分析:当输出电压升高时,稳压电路的稳压过程。
(2)计算输出电压U O的范围。
(06年高考题,10分)三、延伸与探究:问题:输出电压升高或降低可能有哪些元件出现故障引起?元件可能出现的故障:【课后小结】串联可调式稳压电路:一、电路结构:电路组成及各元件作用二、稳压过程(调整管可视为受基极电流控制的可变电阻)三、元件损坏对U O的影响【课堂练习】一、填空题:1、填写下面两个方框图:(1)直流稳压电源组成方框图:(2)串联可调式稳压电路组成方框图:2、调整电路的作用是调整调整管的来控制输出电压稳定。
串联型稳压电路课件 (一)串联型稳压电路是电子工程中常见的一种稳压电路,其主要作用是将不稳定的输入电压转换成稳定的输出电压。
在这种电路中,各种元件以串联的方式连接在一起,不同的元件扮演着不同的角色,从而实现了稳压的功能。
1. 基本原理在串联型稳压电路中,电压稳压器的主要作用是将输入电压转换成稳定的输出电压。
常见的电压稳压器有Zener二极管稳压器和三端稳压器。
这些稳压器通过将输入电压与基准电压进行比较,从而确定输出电压的大小,从而实现了电压的稳定。
当输入电压发生变化时,稳压器会对输出电压进行及时的调整,以维持输出电压的稳定性。
2. 线性稳压器线性稳压器是一种常见的串联型稳压电路,它由稳压器、输入滤波器、输出滤波器和电容运放等组成。
在该电路中,输入电压首先经过输入滤波器,将高频噪声滤除,然后经过稳压器进行稳压处理,最后通过输出滤波器进行输出电压的平滑处理。
电容运放则用于增强电路的稳定性,提高输出电压的质量和稳定性。
3. 开关稳压器开关稳压器是另一种常见的串联型稳压电路,它基于开关型电源的原理,通过快速开关来进行输出电压的调整。
在该电路中,输入电压经过开关管进行开关调制,产生高频信号,经过变压器的处理后,输出稳定的直流电压。
由于其工作频率高,不需要大型的输出滤波器,因此可以实现体积小、效率高、质量好等优点。
总结串联型稳压电路是电子工程中常见的一种电路结构。
其主要原理是将不稳定的输入电压转换成稳定的输出电压。
在实际的电子工程应用中,我们可以根据不同的需求选择不同类型的稳压电路,来实现稳定电压的输出。
串联反馈式稳压电路
串联反馈式稳压电路
图XX_01
图XX_01是串联反馈式稳压电路的一般结构图,图中V
I
是整流滤波电路的输出电压,T为调整管,A为比较放大电路,V REF为基准电压,它由稳压管D Z与限流电阻R串联所构成的简单稳压电路获得(见齐纳二极管一节),R1与R2组成反馈网络,是用来反映输出电压变化的取样环节。
这种稳压电路的主回路是起调整作用的BJT T与负载串联,故称为串联式稳压电路。
输出电压的变化量由反馈网络取样经放大电路(A)放大后去控制调整管T的c-e极间的电压降,从而达到稳定输出电压V O的目的。
稳压原理可简述如下:当输入电压V I增加(或负载电流I O减小)时,导致输出电压V O增加,随之反馈电压V F=R2V O/(R1+R2)=F V V O也增加(F V为反馈系数)。
V F与基准电压V REF相比较,其差值电压经比较放大电路放大后使V B和I C 减小,调整管T的c-e极间电压V CE增大,使V O下降,从而维持V O基本恒定。
同理,当输入电压V
I 减小(或负载电流I
O
增加)时,亦将使输出电压基本保持不变。
从反馈放大电路的角度来看,这种电路属于电压串联负反馈电路。
调整管T连接成电压跟随器。
因而可得
或
式中A V是比较放大电路的电压增益,是考虑了所带负载的影响,与开环增益A VO不同。
在深度负反馈条件
下,时,可得
上式表明,输出电压V
O 与基准电压V
REF
近似成正比,与反馈系数F V成反比。
当V REF及F V已定时,V O也就确定
了,因此它是设计稳压电路的基本关系式。
值得注意的是,调整管T的调整作用是依靠V
F 和V
REF
之间的偏差来实现的,必须有偏差才能调整。
如果V
O
绝
对不变,调整管的V CE也绝对不变,那么电路也就不能起调整作用了。
所以V O不可能达到绝对稳定,只能是基本稳定。
因此,图10.2.1所示的系统是一个闭环有差调整系统。
由以上分析可知,当反馈越深时,调整作用越强,输出电压V
O 也越稳定,电路的稳压系数g和输出电阻R
o
也
越小。
基准电压V
REF
是稳压电路的一个重要组成部分,它直接影响稳压电路的性能。
为此要求基准电压输出电阻小,温度稳定性好,噪声低。
目前用稳压管组成的基准电压源虽然电路简单,但它的输出电阻大。
故常采用带隙基准电压源,其电路如图XX_01所示。
由图可知,基准电压为
从原理上说,BJT T
3的发射结电压V
BE3
可用作基准电压源,但它具有较高的负温度系数(–2mV/℃),因
而必须增加一个具有正温度系数的电压I C2R2来补偿。
I C2是由T1、T2和R e2构成的微电流源电路提代。
其值为故基准电压V REF可表示为
如果合理地选择I
C1/ I
C2
和R
c1
/ R
c2
的值,即可利用具有正温度系数的电压I
C2
R
c2
补偿具有负温度系数的电压
V BE3,使得基准电压为
那么基准电压V
REF 的温度系数恰好为零。
式中的q为电子电荷,E
G
为硅的禁带宽度。
因此,上述电路常称为
带隙基准电压源电路。
这种基准电压源的电压值较低,温度稳定性好,故适用于低电压的电源中。
市场上已有这类集成组件可供使用,国产型号有CJ336、CJ329,国外型号有MC1403、AD580等。
这类带隙基准电压源还能方便地转换成1.2V~10V等多档稳定性极高的基准电压,温度系数可达2mV/℃,输出电阻极低,而且近似零温漂及微伏级的热噪声,它广泛用于集成稳压器、数据转换器(A/D、D/A)和集成传感器中。
目前,电子设备中常使用输出电压固定的集成稳压器。
由于它只图XX_01
有输入、输出和公共引出端,故称之为三端式稳压器。
这类集成稳压器
的外形图如图XX_01所示。
78××系列输出为正电压,输出电流可达1A,如78L××系列和
78M××系列的输出电流分别为0.1A和0.5A。
它们的输出电压分别为
5V、6V、9V、12V、15V、18V和24V等7档。
和78××系列对应的有
79××系列,它输出为负电压,如79M12表示输出电压为–12V和输出
电流为0.5A。