串联型稳压电路分析及调整管的选择.docVIP

精品论文 参考文献 串联型稳压电路分析及调整管的选择 何其贵 （江西信息应用职业技术学院，江西 南昌 330043） 中图分类号：TM44 文献标识码：A 文章编码：1003-2738（2011）09-0000-02 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。此稳压过程可表示如： 同理，当输入电压Ui下降时，输出电压U0也下降，有下述稳压过程： （2）当负载电阻减小(如负载电路中有短路)时，负载电流IL增大，但输出电压U0会减小，则取样电压下降，使T2基极电位UB2下降，由于稳压管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下降，使T2基极电流Ib2减少，T2集电极电流IC2也减少，使T2集、射电压UCE2上升，即T1基极电位UB1上升，使T1发射结正向偏置电压UBE1上升，T1基极电流Ib1上升，使T1的c、e极间电压UCE1减少，从而使输出电压U0上升，从而达到稳压的目的。此稳压过程可表示如下： 同理，当负载电流IL减小时调整过程与上述情 况相反，其稳压过程可表示如下： 上述电源电路是利用输出电压的变化，经反馈来控制调整管UCE1的变化，实质上它是一个电压串联反馈电路，因此输出电压是稳定的。 当稳压电路输出电流较大和要求稳压性能更好时，电压调整管T1用三极管复合管来代替。 二、 输出电压的调节范围 图1 所示电源电路实际上是一个负反馈系统，调节电路中的可变电阻器W可改变输出电压U0的大小，其控制过程是： 1．当W的滑动端移至最上端C点时，WAB=W，输出电压最小，因为： UB2=（R2+WAB）/（R1+R2+W）*U0 而UB2=UDZ+UBE2，所以 U0=（UDZ+UBE2）#8729;（R1+R2+W）/（R2+W