串聯(lián)穩(wěn)壓電路工作原理.doc

知識原理要點直流穩(wěn)壓電源原理框圖如圖41 所示。四、實驗原理 圖為串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源。它除了變壓、整流、濾波外，穩(wěn)壓器部分一般有四個環(huán)節(jié)：調(diào)整環(huán)節(jié)、基準(zhǔn)電壓、比較放大器和取樣電路。當(dāng)電網(wǎng)電壓或負(fù)載變動引起輸出電壓Vo變化時，取樣電路將輸出電壓Vo的一部分饋送回比較放大器與基準(zhǔn)電壓進行比較，產(chǎn)生的誤差電壓經(jīng)放大后去控制調(diào)整管的基極電流，自動地改變調(diào)整管的集一射極間電壓，補償Vo的變化，從而維持輸出電壓基本不變。當(dāng)輸入電壓(VI)改變時，能自動調(diào)節(jié)(VCE)電壓的大小，使輸出電壓(Vo)保持恒定。例如：VIVo經(jīng)取樣和放大電路后IBVCEVo VI是整流濾波后的電壓，T為調(diào)整管，A為比較放大電路，VREF為基準(zhǔn)電壓，它由穩(wěn)壓管Dz與限流電阻R構(gòu)成。R1與R2組成反饋網(wǎng)絡(luò)，是用來反映輸出電壓變化的取樣環(huán)節(jié)。 工作原理圖及功能方框圖假設(shè)由于某種原因（如電網(wǎng)電壓波動或者負(fù)載電阻變化等）使輸出電壓上升，取樣電路將這一變化趨勢送到比較放大管的基極，與發(fā)射極基準(zhǔn)電壓進行比較，并且將二者的差值進行放大，比較放大管的基電極電位（即調(diào)整管的基極電位）降低。由于調(diào)整管采用射極輸出形式，所以輸出電壓必然降低，從而保證Uo基本穩(wěn)定。穩(wěn)壓電路由于直接用輸出電壓的微小變化量去控制調(diào)整管。其控制作用較小，所以，穩(wěn)壓效果不好。如果在電路中增加一級直流放大電路，把輸出電壓的微小變化加以放大，再去控制調(diào)整管，其穩(wěn)壓性能便可大大提高，這就是帶放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。當(dāng)輸入電壓Ui增大(或減小)時，串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓原理可用電路來說明。圖中可變電阻R與負(fù)載RL相串聯(lián)。若RL不變。增大(或減小)R值使輸入電壓Ui變化全部降落在電阻R上，從而堅持輸出電壓UL基本不變。同理，若Ui不變，當(dāng)負(fù)載電流IL變化時(導(dǎo)致UL變化)也相應(yīng)地調(diào)整R值，以保持R上的壓降不變，使輸出電壓UL也基本不變。則是用晶體三極管來代替可變電阻R利用負(fù)反饋的原理，實際的穩(wěn)壓電路中。以輸出電壓的變化量控制三極管集射極間的電阻值，以維持輸出電壓的基本不變。故稱調(diào)整管，最簡單的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路如圖Z0719所示。晶體管T電路中起電壓調(diào)整作用。因它與負(fù)載RL串聯(lián)聯(lián)接的故稱串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。圖中DZ與R組成硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路，給晶體管基極提供一個穩(wěn)定的電壓，叫基準(zhǔn)電壓UZR又是晶體管的偏流電阻，使晶體管工作于合適的工作狀態(tài)，由電路可知UL=Ui-UCEUBE=UB-UE=UZ-UL使輸出電壓UL增大時，該電路的穩(wěn)壓原理如下：當(dāng)輸入電壓Ui增加或負(fù)載電流 IL減小。則三極管的UBE減小，從而使IBIC都減小，UCE增加(相當(dāng)于RCE增大)結(jié)果使UL基本不變。這一穩(wěn)壓過程可表示為：Ui(或IL)ULUBEIBICUCEUL當(dāng)Ui減小或IL增大，同理。使UL減小時，通過與上述相反的調(diào)整過程，也可維持UL基本不變。該穩(wěn)壓電路是一射極輸出器(RL接于T射極)其輸出電壓UL跟隨輸入電壓UB=UZ變化的因UB一穩(wěn)定值，從放大電路的角度看。故UL也是穩(wěn)定的基本上不受Ui與IL變化的影響。乙類它由兩只特性對稱的NPN管及PNP管組成，輸入電壓Ui加至兩管的基極，輸出電壓Uo由兩管的射極取出。電路采用正、負(fù)電源供電。在靜態(tài)時，Ui=0,兩管無偏壓，同時截止，ICQ1=ICQ2=0，UCEQ1=UCEQ2=UCC，Uo=0，Io=0，功耗為零。加上正弦輸入信號Ui后，若忽略管子的發(fā)射結(jié)閾值電壓（令UBE0=0），則在輸入信號的正半周時，T2截止，T1導(dǎo)通，此時T1相當(dāng)于NPN管的共集放大電路，獲得Uo和Io的正半周； 在輸入信號的負(fù)半周時，T1截止，T2導(dǎo)通，此時T2相當(dāng)于PNP管的共集放大電路，獲得Uo和Io的負(fù)半周。這樣，兩管交替輪流導(dǎo)通半個周期，在負(fù)載上得到了完整的正弦波形。該電路的電流波形如圖360(b)所示。可見，互補推挽功放實際上是兩個輪流工作的共集電路的組合。每個管子導(dǎo)通半個周期，處于乙類工作狀態(tài)。其工作原理： 當(dāng)輸入信號使變壓器副邊電壓極性為上“+”下“-”時，T1管導(dǎo)通，T2管截止，電流如圖所示； 當(dāng)輸入信號使變壓器副邊電壓極性為上“-”下“+”時，T2管導(dǎo)通，T1管截止，電流如圖所示； 圖（b）為圖（a）所示電路的圖解分析，等效負(fù)載R/L上能夠獲得的最大電壓幅值近似等于