串联直流稳压电源
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稳压电路
稳压电源是电子电路设计中必不可少的一部分,它的主要作用是为后期的工作提供一个稳定平时的直流电。稳压电源发展到今天已经出现多种多样的形式。随着现代的电气设备对电压要求的提高,因此也就更加需要一个比较可靠的电源来供给电力。在这样的情况下,稳压电源电路也得到了很大的改进和发展。并且出现了多种形式的电源形态。
这种带有数字显示的电源。可以根据人们的不同需要输出不同的电压电流。往往功率高达几百瓦。
稳压电源电路板
这种电源采用固定输出的方式,往往可以提供很大的功率,和多种不同电源等级的输出。他镂空的设计为电路板的散热提供了更加良好的条件。因为它的高可靠性,和低廉的成本,被广泛应用在,对电压,对电流,要求比较高的场合。要想对稳压电源彻底的了解,我们必须从最简单的电路开始一步一步分析,就能够知道稳压电源的,基本工作原理。下面我们来谈一谈稳压电路的基本构成和原理。
下面我们就来讲一讲最简单的三极管单管稳压电路的原理和结构。我们通常所用的三极管有硅管和锗管两种,硅管的应用范围会更广泛一些。
l一、简易串联稳压电源1、原理分析
图1
图1是简易串联稳压电源,T1是调整管,D1是基准电压源,R1是限流电阻,R2是负载由于T1基极电压被D1固定在UD1,T1发射结电压(UT1)BE在T1正常工作时基本是一个固定值(一般硅管为0.7V,锗管为0.3V),所以输出电压UO=UD1-(UT1)BE。当输出电压远大于T1发射结电压时,可以忽略(UT1)BE,则UO≈UD1。
下面我们分析一下串联稳压电源的稳压工作原理:
假设由于某种原因引起输出电压UO降低,即T1的发射极电压(UT1)E降低,由于UD1保持不变,从而造成T1发射结电压(UT1)BE上升,引起T1基极电流(IT1)B上升,从而造成T1发射极电流(IT1)E被放大β倍上升,由晶体管的负载特性可知,这时T1导通更加充分管压降(UT1)CE将迅速减小,输入电压UI更多的加到负载上,UO得到快速回升。这个调整过程可以使用下面的变化关系图表示:
串联稳压电路原理简单介绍
直流稳压电源是一种当电网电压或负载发生变化时,输出电压能基本保持不变的直流电源。稳压电源中的稳压电路按电压调整元件与负载连接方式不同以分为两种稳压类型:串联型稳压电路和并联型稳压电路。由于串联型稳压电路在实际应用电路中非常广泛,所以这里我们主要介绍串联型稳压电路。生活中常用的电子产品中,经常见到的三端稳压器7805,其内部就属于串联型的。下面我们介绍一种带反馈的串联型稳压电路。
上图所示是一种带有放大环节的串联型稳压电路。其中T1是调整管,T2是比较放大管,电阻R3为T2的集电极电阻,稳压管UZ和限流电阻R组成供给T2的发射极基准电压,R1和R2和RW组成采样电路,实际就是一个分压器。RL为负载电阻。其框图如下。具体稳压过程如下:当输出电压下降,由电阻构成的采样电路取输出电压的变化量加到T2管的基极,与T2发射极的基准电压比较,电压差引起T2管发射极电流减小,T2管CE间的电压增大,T2集电极电压减小,送到调整管T1的基极,使T1管管压降减小,让输入电压更多的加到负载上,导致输出电压上升。当输入电压升高,造成输出电压升高,由采样电路取样送到T2管的基极,与基准电压比较,电压差引起T2管射极电流增大,T2管CE间的电压减小,加在调整管T1的基极,使T1的管压降增大,减小输入电压的通过,最后导致输出电压下降。综上所述,带有放大环节的串联型稳压电路一般由四个部分组成,即采样电路、基准电压、比较放大电路和调整元件,通过调整RW的阻值大小,可对输出电压的大小进行调整,所以这也是一种输出电压可调的稳压电源。对于我们经常碰到的7805,其内部结构比这要复杂些,除了上面讲述的四个部分外,还设置了保护电路,但总的来说,是由这四个基本部分来组成。
140 第7章 直流稳压电源
在各种电子电路中,通常需要直流电源。前面各章节介绍的晶体管放大器、集成运算放大器以及功率放大器等等,都用的是直流电源供电,而发电厂、变电站输送的是交流电.这就需要将交流电变成直流电。直流稳压电源能够将电网提供的交流电转换成稳定的直流电,作为各种电子电路的直流电源。
对直流电源的主要要求是:一是输出电压的幅值稳定,即当电网电压或负载电流波动时输出电压能基本保持不变;二是输出电压纹波要小;三是交流电变换成直流电时的转换效率要高;四是要具有保护功能,若输出电流过大,或输入交流电压过高,都会使整流管或电路中的晶体管受到损坏,因此电路应具有必要的自我保护功能。
本章首先介绍常用的整流、滤波和稳压电路,再着重介绍线性稳压电源和开关稳压电源。
7.1 直流稳压电源的基本组成及工作原理
这里所讨论的直流稳压电源实际是一种单相小功率电源,它将频率为50赫兹、有效值为220伏的单相交流电压转换为幅值稳定、输出电流较小的直流电压。
7.1.1 直流稳压电源的基本组成
一个性能良好的单相小功率直流稳压电源通常由四部分组成:电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路。如图7-1所示为直流稳压电源的组成框图。
由于大多数电子设备所需的直流电压一般为几至几十伏,而交流电网提供的220伏(有效值)电压相对较大,变压器的作用是将电网提供的220伏、50赫兹的交流电压降压,以适合直流稳压电源的需要。另外,变压器还可以起到将直流电源与电网隔离的作用。
图7-1 直流稳压电源的组成框图
将交流电变为脉动的直流电的过程叫做整流。整流电路的作用是将降压后的交流电压转换为单极性的脉动电压。
整流电路的输出是脉动电压,这种脉动电压中虽然包含有较大的直流电压成分,但它也含有丰富的交流成分(称为纹波)。这种脉动电压不能作为电子电路的直流电源。需要对脉动电压进行平滑处理,也就是对脉动电压进行滤波。直流稳压电源常用电容或电感来进行滤波,属于无源滤波电路。
串联型稳压电源实验报告
串联型稳压电源实验报告
一、引言
稳压电源是电子电路中常用的电源设备,它能够提供稳定的电压输出,保证电路正常运行。本实验旨在通过搭建串联型稳压电源电路,了解其原理和工作特点,并通过实验验证其性能。
二、实验原理
串联型稳压电源是一种通过串联电阻和稳压二极管构成的电路,其原理是通过稳压二极管的特性,使得电路输出的电压保持稳定。当输入电压发生变化时,稳压二极管会自动调节,使得输出电压保持不变。
三、实验器材与方法
1. 实验器材:电阻、稳压二极管、电压表、电流表、直流电源等。
2. 实验方法:
a. 搭建串联型稳压电源电路。
b. 调节直流电源输出电压,观察电路输出电压的变化。
c. 测量电路中电流和电压的数值,并记录。
四、实验步骤与结果分析
1. 搭建串联型稳压电源电路:根据实验原理,按照电路图搭建串联型稳压电源电路。
2. 调节直流电源输出电压:逐渐调节直流电源的输出电压,观察电路输出电压的变化。
结果分析:当直流电源的输出电压发生变化时,稳压二极管会自动调节,使得电路输出电压保持不变。这是因为稳压二极管具有负温度系数的特性,当温度升高时,其导通电流增大,从而抵消输入电压的增加,使输出电压保持稳定。
3. 测量电路中电流和电压的数值,并记录。
结果分析:通过测量电路中电流和电压的数值,可以得到电路的性能参数。其中,电流表测量的是电路中的电流值,而电压表测量的是电路的输出电压值。通过记录这些数值,可以评估电路的稳定性和工作状态。
五、实验结论
通过本次实验,我们搭建了串联型稳压电源电路,并通过观察和测量,验证了其稳压特性。实验结果表明,串联型稳压电源能够自动调节输出电压,保持稳定。这种电源具有简单、可靠的特点,广泛应用于各种电子设备中。
六、实验总结
本次实验通过搭建串联型稳压电源电路,加深了对稳压电源原理和工作特点的理解。在实验过程中,我们掌握了电路搭建和调节的方法,并通过测量得到了电路的性能参数。通过这些实验数据,我们可以评估电路的稳定性和工作状态。通过本次实验,我们对串联型稳压电源有了更深入的了解,并增加了实践操作的能力。