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稳压电路原理分析

文章出处: 人气:发表时间:2019-06-13 12:54

什么是稳压电路

  稳压电路是指在输入电压、负载、环境温度、电路参数等发生变化时仍能保持输出电压恒定的电路。这种电路能提供稳定的直流电源,广为各种电子设备所采用。

  直流稳压电源的电路原理图

  本文详细介绍一款3~12V可调分立元件直流稳压电源的电路原理图及其工作原理。电路原理图如图1所示,印板图如图2所示。

稳压电路原理分析

  图1 分立元件稳压电源电路图
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  图2 分立元件稳压电源印板图

  下面简单叙述此款稳压电源的基本工作原理:

  220V交流电经降压变压器B变换为12V低压交流电,经VD1~VD4桥式整流、C1滤波后得到约16V(12V× )左右的直流电压,这个电压是不稳定的,它会随输入交流电压和负载电流的大小而变化。晶体三极管VT1、VT2组成复合调整管,VT3为比较放大器,R3、RP既作为LED的限流电阻,同时又与LED共同组成取样及基准电压电路。

  约16V的直流电压Ui加在调整管的输入端,R1是复合调整管的基极偏置电阻,为调整管提供导通电压。VT1导通后发射极有电压Uo输出,输出电压Uo由取样电路取出后送往比较放大管VT3的基极,经与基准电压比较后,从集电极输出误差控制电压,控制调整管的导通深度,使调整管VT1发射极输出的电压Uo稳定在规定值的范围内。若由于某种原因使Ui升高而导致输出电压Uo升高时,其稳压过程表示为:

  该稳压电源巧妙的利用LED的正向导通电压(1.8V~2V)来代替低稳压值的稳压管,另一方面又能起到电源指示作用。

  电容C2主要是为了在为收音机供电时消除调制交流声,若在调试时收音机仍出现调制交流声,只要将电源变压器次级对调后接入电路即可。

  变压器B选用功率在15W以上,以保证有较大电流的输出。当负载电流≥300mA时,VT1应选用C2073等中功率管且加装适当的散热片。

  电解电容器额定工作电压选用25V,其它元件无特殊要求,当要求输出最大电流为500mA时,则将8050换为C2073,若有条件最好加上散热片,其余元件无特殊要求,按照图1中所示元件参数安装即可。

  线性稳压电路工作原理

  线性稳压电路的工作原理实际就是对输出电压进行实时采样,并以采样电压进行负反馈,来调节输出管的动态电阻和压降而使输出电压保持稳定。比如,由于输入电压下降或负载电流增大而使输出电压产生下跌,这时候稳压器就会通过上述的一系列动作(采样、负反馈、调整)使输出管的电阻减小,这样就使管压降也减小从而在很大程度上抵消了使输出电压下降的那些因素的影响,使输出电压保持基本稳定。

  开关稳压电路

  开关型稳压电路具有体积小、效率高的特点。线性电源的效率为30%~55%;而开关稳压器可达60%~85%,而且可以省去工频变压器和巨大的散热器,体积和重量都大为减小。这种电路已在各种电子设备中获得广泛的应用。

  常用的实现开关控制的方法;有自激式开关稳压器、脉宽调制式开关稳压器和直流变换式开关稳压器等。

  如图是采用直流变换器的开关稳压电路的框图。对工频电压直接整流-滤波后获得的直流电压,由开关管变为高频电压。后者经高频换流变压器变为一定的电压,再经高频整流-滤波以后给出所需的输出电压u0;开关管的工作受脉冲调制器和驱动放大器的控制。当输出电压u0发生变化时,来自输出端的取样信号经比较电路产生误差信号,然后通过脉冲调制器来控制开关管的开关工作比,从而使直流变换器的输出保持稳定。开关管是在饱和区断续工作的,所以功耗较线性电源的调整管为小,因而效率较高。大功率电力稳压器是有补偿变压器,调压器,控制电路,检测电路和操作电路组成。

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  简单串联型稳压电路

  如图所示的是简单串联型稳压电源。是调整管,调节输出电压,它与负载电阻是串联的,所以称为串联型稳压电源。提供合适的偏置,使工作在放大状态;利用三极管电流放大作用可以提高输出电流。同时还是限流电阻,保护管。管稳定三极管基极的电位。

稳压电路原理分析

  简单串联型稳压电路的优点是电路简单,调试方便。由于三极管具有电流放大作用,使它的输出电流较大。但是它的输出电压仍然不能调节,基本上是不变。稳压灵敏度不够,稳压效果差,所以要进行改进。

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