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若何看懂稳压电路看完这篇文章你就知道了_电压_电路

admin 2024-12-31 05:53:47 0

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稳压电源电路的形式紧张有两种:一种是并联型,将调度元器件与负载并联,如图2-21a所示;另一种是串联型,将调度元器件与负载串联,如图2-21b所示。

稳压二极管构成的稳压电路

如图2-22所示为稳压二极管作调度元器件构成的稳压电路。
电路中调度元器件采取硅稳压二极管,供电电压经电阻R限流后,在负载上并联稳压二极管。
这里输出的稳定电压由稳压管的稳压值决定。
下面分两种情形对稳压二极管构成的稳压电路事情过程进行剖析。

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图2-21 稳压电路的两种形式

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(图片来自网络侵删)

图2-22 稳压二极管构成的稳压电源

1.负载电流不变、输入电压变高时的稳压过程

当输入电压升高时,输出电压也略增大,稳压管的事情电流(IZ)将增大,使流过限流电阻R的电流也增大,同时电阻R上电压降也增大,而输出电压Uo=Ui-UR,由于UR增加,Uo必减小,从而保持输出电压Uo基本不变。

2.输入电压不变、负载电流变革时的稳压过程

当负载电流增大时,在R上的压降增大,引起输出电压Uo减小,由于稳压管的事情电流IZ也减小,以是末了通过R的电流基本不变。

稳压二极管构成的稳压电路的优点是电路大略、稳压效果好,但是输出电压值不能调度,且输出电流小。

大略串联稳压电源

1.电路组成

电路如图2-23所示,由晶体管VT、电阻R、稳压二极管VZ组成稳压电源。
Ui为输入电压,Uo为输出电压。
电阻为稳压二极管供应根本电流,稳压二极管供应基准电压VZ,晶体管Q为调度元器件。
从电路中可以得出

Uo=Ui-Uce

Uo=VZ-Ube

图2-23 大略串联稳压电源

2.事情(稳压)事理

若输入电压Ui升高,可能会引起输出电压升高,稳压电源电路将通过自动调度使输出电压降落,担保稳定输出电压。
事理简述如下:当Uo升高时,根据Uo=VZ-Ube,UZ不变,因此Ube低落;又根据晶体管的特性,Ube降落使晶体管基极电流Ib减小,晶体管导通程度降落,Ic减小,使Uce升高;根据Uo=Ui-Uce可知,Uo也将降落,从而使输出电压稳定。
其稳压掌握过程可简述为

Ui↑→Uo↑→Ube↓→Ib→Ic↓→Uce↑→Uo↓

相反,当输入电压降落时,输出电压可能降落,其稳压掌握过程与上述相反。

当负载变重时,会引起输出电压降落;当负载减轻时又会使输出电压有所升高。
同样,稳压电源都会通过自动调度使输出电压得到稳定。

从稳压过程可看出,稳压电源由取样环节、基准电压源、比较环节及调度环节等部分组成。
输出电压Uo被用作样品(取样),与基准电压比较,产生的偏差便是Ube,晶体管VT可根据偏差电压调度导通程度(改变输出电流),使输出电压稳定。

具有放大环节的稳压电源

1.电路组成

参看图2-24所示。
从电路功能上看,该稳压电源由取样环节、基准电压源、比较放大环节及调度环节组成。

图2-24 具有稳压环节的直流稳压电源

(1)取样环节

取样环节由电阻R3、VR及电阻R4组成。
取样环节对输出电压分压,在VR的中间端得到样品电压,加到晶体管VT2的基极。
该电压与输出电压成比例,即

(2)基准电压源

电阻R2为稳压二极管VZ供应基准电流,稳压二极管为电路供应基准电压Vz。

(3)比较放大环节

样品电压Ub经晶体管VT2的b-e结与基准电压Vz比较较,产生偏差电压Ube。
偏差电压被晶体管VT2放大,其导通程度受Ube掌握,流过VT2的集电极电流发生改变(Uce改变)。

(4)调度环节

调度电路由晶体管VT1组成。
通过掌握VT1的基极电流,进而改变VT1的集电极电流,调度Uce使输出电压得到掌握。

【提示】

2.稳压掌握过程

假设负载变大,引起输出电压降落。
当输出电压Uo降落时,样品电压Ub与Uo成比例降落,经VT2的b-e结电压Ube与基准电压VZ比较较,因Ub=VZ+Ube,产生的偏差电压Ube必将减小。
减小的Ube使偏差放大晶体管VT2的基极电流Ib减小,引起VT2集电极电流Ic变小(Uce增大)。
输入电压Ui流经R1进入晶体管VT1的基极电流被VT2集电极电流分流减少,VT2基极电压升高,使VT2集电极电流增大,Uce减小。
根据Uo=Ui-Uce,输出电压Uo将升高,结果输出电压被调度升高,填补负载变重引起的低落,从而使输出电压得以稳定不变。

这一过程可简述如下:

相反,负载变轻引起输出电压升高时的稳压掌握过程正与上述过程相反。

三端集成稳压电源

随着电子技能的发展,稳压电路也实现了集成化,最常见的有三端集成稳压器件,可分为固定式稳压器件和可调式稳压器件。

三端固定式集成稳压器特点是输出电压不可调节,其型号紧张有:

1)LM78XX系列,为正电压输入、正电压输出,常见的有LM7805、LM7809、LM7812等。

2)LM79XX系列,为负电压输入、负电压输出,常见的有LM7905、LM7909、LM7912等。

3)LM78XX系列与LM79XX系列输入输出电压幅值相同,但极性不同,管脚排列也不同。

4)与LM系列相似的还有CW78XX系列、KA78XX系列等,它们可直接更换利用。

三端固定式集成稳压器型号的后两位数XX表示输出稳压值,最大输出电流为1.5A。
如LM7805为输出+5V电压,LM7812为输出+12V电压。
图2-25所示为KA7805三端稳压集成器运用电路事理图及实物图。

图2-25 KA 7805三端稳压集成电路运用图及实物图

【提示】

三端集成稳压器输入端电压大于输出电压时,才能输出规定电压。

常见的三端可调式集成稳压器件有LM317。
LM317实物图及其运用电路如图2-26所示,输出电压由R/VR的比值决定,调节VR就可改变输出电压。
一样平常情形下,要在LM317输入与输出端接入电容器,以稳定输出电压。

图2-26 LM317实物图及其运用电路

三端精密稳压掌握器

常运用于电路中的TL431便是三端精密稳压掌握器,是一种可控精密电压比较稳压器件,相称于一个稳压值在2.5~36V间可变的稳压二极管,其形状、符号及内部构造如图2-27所示。
个中,A为阳极,K为阴极,R为门极。

TL431稳压器的事情事理:加到R两端的电压URA在TL431内部通过比较运算放大器与基准电压(Vref)进行比较,当其高于基准电压时,运算放大器输出高电压使内部晶体管导通加强(即IKA增大),反之,IKA减小。

TL431紧张用在稳压掌握电路中。

图2-27 TL431的形状、符号、内部构造

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