交流電經(jīng)過整流濾波可得到平滑的直流電壓,但當(dāng)輸入電網(wǎng)電壓波動和負(fù)載變化時,輸出電壓也隨之而變。因此,需要一種穩(wěn)壓電路,使輸出電壓在電網(wǎng)波動、負(fù)載變化時基本穩(wěn)定在某一數(shù)值。
一穩(wěn)壓電路的主要指標(biāo)
穩(wěn)壓電路的主要指標(biāo)指穩(wěn)壓系數(shù)和穩(wěn)壓電路的輸出電阻。
1、穩(wěn)壓系數(shù)
穩(wěn)壓系數(shù)是在負(fù)載固定的前提下,輸出電壓的相對變化量與穩(wěn)壓電路輸入電壓的相對變化靈之比。該指標(biāo)反映了電網(wǎng)波動對輸出電壓的影響。此處穩(wěn)壓電路輸入電壓就是整流濾波以后的直流電壓。
2、穩(wěn)壓電路的輸出電阻
輸出電阻可以衡量穩(wěn)壓電路受負(fù)載電阻的影響程度。
除上述兩個指標(biāo)外,有時還用其他指標(biāo):電壓調(diào)整率;電流調(diào)整率;最大波紋電壓;溫度系數(shù)等。
① 并聯(lián)型直流穩(wěn)壓電路
硅穩(wěn)壓二極管組成的穩(wěn)壓電路如圖1所示。它是利用穩(wěn)壓二極管的反向擊穿特性穩(wěn)壓的,由于反向特性陡直,較大的電流變化,只會引起較小的電壓變化。
圖1硅穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路
(1) 當(dāng)輸入電壓變化時的穩(wěn)壓過程
(2) 當(dāng)負(fù)載電流變化時的穩(wěn)壓過程
② 串聯(lián)型反饋式晶體管穩(wěn)壓電路
并聯(lián)型直流穩(wěn)壓二極管的缺點(diǎn)是工作電流較小,穩(wěn)定電壓值不能連續(xù)調(diào)節(jié)。采用圖2所示的串聯(lián)型穩(wěn)壓電源可克服上述缺點(diǎn)。
圖2串聯(lián)型穩(wěn)壓原理示意圖
在實際電路中,可變電阻R是用一個三極管來替代的,控制基極電位,從而就控制了三極管的管壓降UCE,UCE相當(dāng)于UR。要想輸出電壓穩(wěn)定,必須按電壓負(fù)反饋電路的模式來構(gòu)成串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。典型的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路如圖3所示。它由采樣單元、基準(zhǔn)單元、放大環(huán)節(jié)、調(diào)整單元幾個部分組成。
圖3串聯(lián)型穩(wěn)壓電路方框圖
按以下兩種情況討論:
(1)輸入電壓變化,負(fù)載電流保持不變
(2)負(fù)載電流變化,輸入電壓保持不變
(3)輸出電壓調(diào)節(jié)范圍的計算
3.穩(wěn)壓電源的主要技術(shù)指標(biāo)
(1) 穩(wěn)壓系數(shù)S