典型串聯(lián)調(diào)整型穩(wěn)壓電路詳解及電路故障分析
發(fā)布時(shí)間:2012/11/18 13:34:15 訪問(wèn)次數(shù):5487
實(shí)用的直流穩(wěn)壓電路大量使用的是串聯(lián)調(diào)整型穩(wěn)壓電路,這種穩(wěn)壓電路比穩(wěn)壓二極管ESDA6V1W5穩(wěn)壓電路復(fù)雜得多,但是穩(wěn)壓性能更好。串聯(lián)調(diào)整型穩(wěn)壓電路組成及各單元電路作用
1.串聯(lián)調(diào)整型穩(wěn)壓電路方框圖
圖3-68所示是串聯(lián)調(diào)整型穩(wěn)壓電路方框圖,從圖中可以看出,它設(shè)有調(diào)整管、比較放大器、基準(zhǔn)電壓電路和取樣電路,有的穩(wěn)壓電路中還接入了各種保護(hù)電路等。穩(wěn)壓電路的輸入電壓是整流、濾波電路輸出的直流電壓,是不穩(wěn)定的直流電壓,經(jīng)過(guò)這一穩(wěn)壓電路穩(wěn)定后的直流電壓砜是穩(wěn)定的。
2.各單元電路作用
串聯(lián)調(diào)整型穩(wěn)壓電路中各單元電路的作用說(shuō)明如下。
(1)基準(zhǔn)電壓電路用來(lái)為比較放大器提供一個(gè)穩(wěn)定的直流電壓,這一直流電壓作為比較放大器的一個(gè)基準(zhǔn)電壓。
基準(zhǔn)電壓也是一個(gè)直流電壓,而且是一個(gè)電壓非常穩(wěn)定的直流電壓,在兩個(gè)電壓的比較中用它作為標(biāo)準(zhǔn),所以稱為基準(zhǔn)電壓。
基準(zhǔn)電壓電路中的主要元器件是穩(wěn)壓二極管。
(2)取樣電路的作用是將穩(wěn)壓電路輸出的直流電壓大小變化量取樣出來(lái),再將該取樣電壓送入比較放大器電路。從取樣電路中取出的直流電匝變化量,反映了穩(wěn)壓電路直流輸出電壓大小波動(dòng)的情況。
(3)比較放大器的作用是對(duì)兩個(gè)輸入電壓進(jìn)行比較,并將比較的結(jié)果送到調(diào)整管電路中,對(duì)調(diào)整管進(jìn)行控制。輸入比較放大器的兩個(gè)信號(hào)是取樣電壓和基準(zhǔn)電壓,這兩個(gè)電壓信號(hào)在比較放大器中進(jìn)行比較,比較的結(jié)果有誤差時(shí),比較放大器放大輸出這一誤差電壓,由這一誤差電壓去控制調(diào)整管的工作電流大小。
(4)調(diào)整管是一只三極管,利用三極管集電極與發(fā)射極之間內(nèi)阻可控特性,對(duì)穩(wěn)壓電路的直流輸出電壓進(jìn)行大小調(diào)整。調(diào)整管的基極工作電流受比較放大器的誤差輸出電壓控制,當(dāng)比較放大器有誤差電壓輸出時(shí),調(diào)整管基極電流大小進(jìn)行相應(yīng)的改變,進(jìn)行穩(wěn)壓電路的直流輸出電壓自動(dòng)調(diào)整,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓。由于調(diào)整管與穩(wěn)壓電路負(fù)載串聯(lián),因此稱這種穩(wěn)壓電路為串聯(lián)穩(wěn)壓電路。又因?yàn)橹绷鬏敵鲭妷旱姆(wěn)定是靠調(diào)整管集電極與發(fā)射極之間電壓降自動(dòng)調(diào)整實(shí)現(xiàn)的,所以稱為串聯(lián)調(diào)整型穩(wěn)壓電路。
3.穩(wěn)壓原理
圖3-69所示是串聯(lián)調(diào)整型穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓原理電路。電路中,VT1是調(diào)整管,U是輸入穩(wěn)壓電路的直流電壓,砜是經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓之后的直流工作電壓,Rl是穩(wěn)壓電路的負(fù)載(實(shí)際電路中Rl是整機(jī)電路)。
(1)直流輸入電壓“從VT1集電極輸入,經(jīng)過(guò)VT1集電極與發(fā)射極之間的內(nèi)阻,從VT1發(fā)射極輸出,加到負(fù)載Rl上,Rl上的直流電壓為Uo。
(2)從電路中可以看出,調(diào)整管VT1集電極與發(fā)射極之間的電壓降加上Rl上的電壓降(玩)等于直流輸入電壓“。
(3)串聯(lián)調(diào)整型穩(wěn)壓電路的基本穩(wěn)壓原理是:由于某種因素使負(fù)載Rl兩端的直流輸出電壓阢增大時(shí),VT1基極電流進(jìn)行相應(yīng)的減小變化,使VT1集電極與發(fā)射極之間管壓降增大,這樣直流輸入電壓U更多地降在VT1集電極與發(fā)射極之間,迫使負(fù)載Rl上的直流工作電壓乩下降,穩(wěn)定穩(wěn)壓電路的直流輸出電壓Uo。
(4)由于某種因素使負(fù)載Rl兩端的直流輸出電壓配減小時(shí),VT1基極電流增大,使Ⅵ’1集電極與發(fā)射極之間內(nèi)阻減小,這樣在VT1集電極與發(fā)射極之間的管壓降降低,使負(fù)載Rl上的直流工作電壓配增大,穩(wěn)定穩(wěn)壓電路的直流輸出電壓Uo。
(5)觀察電路中穩(wěn)壓電路的等效電路,調(diào)整管VT1相當(dāng)于一只可變電阻器RP1,RP1與負(fù)載Rl串聯(lián),沆過(guò)RP1的電流等于流過(guò)Rl的電流。當(dāng)負(fù)載Rl兩端的直流輸出電壓大小變化時(shí),RP1的阻值進(jìn)行相應(yīng)的變化,使RP1兩端的直流壓降有相應(yīng)的改變,迫使負(fù)載Rl兩端的直流工作電壓玩穩(wěn)定。
實(shí)用的直流穩(wěn)壓電路大量使用的是串聯(lián)調(diào)整型穩(wěn)壓電路,這種穩(wěn)壓電路比穩(wěn)壓二極管ESDA6V1W5穩(wěn)壓電路復(fù)雜得多,但是穩(wěn)壓性能更好。串聯(lián)調(diào)整型穩(wěn)壓電路組成及各單元電路作用
1.串聯(lián)調(diào)整型穩(wěn)壓電路方框圖
圖3-68所示是串聯(lián)調(diào)整型穩(wěn)壓電路方框圖,從圖中可以看出,它設(shè)有調(diào)整管、比較放大器、基準(zhǔn)電壓電路和取樣電路,有的穩(wěn)壓電路中還接入了各種保護(hù)電路等。穩(wěn)壓電路的輸入電壓是整流、濾波電路輸出的直流電壓,是不穩(wěn)定的直流電壓,經(jīng)過(guò)這一穩(wěn)壓電路穩(wěn)定后的直流電壓砜是穩(wěn)定的。
2.各單元電路作用
串聯(lián)調(diào)整型穩(wěn)壓電路中各單元電路的作用說(shuō)明如下。
(1)基準(zhǔn)電壓電路用來(lái)為比較放大器提供一個(gè)穩(wěn)定的直流電壓,這一直流電壓作為比較放大器的一個(gè)基準(zhǔn)電壓。
基準(zhǔn)電壓也是一個(gè)直流電壓,而且是一個(gè)電壓非常穩(wěn)定的直流電壓,在兩個(gè)電壓的比較中用它作為標(biāo)準(zhǔn),所以稱為基準(zhǔn)電壓。
基準(zhǔn)電壓電路中的主要元器件是穩(wěn)壓二極管。
(2)取樣電路的作用是將穩(wěn)壓電路輸出的直流電壓大小變化量取樣出來(lái),再將該取樣電壓送入比較放大器電路。從取樣電路中取出的直流電匝變化量,反映了穩(wěn)壓電路直流輸出電壓大小波動(dòng)的情況。
(3)比較放大器的作用是對(duì)兩個(gè)輸入電壓進(jìn)行比較,并將比較的結(jié)果送到調(diào)整管電路中,對(duì)調(diào)整管進(jìn)行控制。輸入比較放大器的兩個(gè)信號(hào)是取樣電壓和基準(zhǔn)電壓,這兩個(gè)電壓信號(hào)在比較放大器中進(jìn)行比較,比較的結(jié)果有誤差時(shí),比較放大器放大輸出這一誤差電壓,由這一誤差電壓去控制調(diào)整管的工作電流大小。
(4)調(diào)整管是一只三極管,利用三極管集電極與發(fā)射極之間內(nèi)阻可控特性,對(duì)穩(wěn)壓電路的直流輸出電壓進(jìn)行大小調(diào)整。調(diào)整管的基極工作電流受比較放大器的誤差輸出電壓控制,當(dāng)比較放大器有誤差電壓輸出時(shí),調(diào)整管基極電流大小進(jìn)行相應(yīng)的改變,進(jìn)行穩(wěn)壓電路的直流輸出電壓自動(dòng)調(diào)整,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓。由于調(diào)整管與穩(wěn)壓電路負(fù)載串聯(lián),因此稱這種穩(wěn)壓電路為串聯(lián)穩(wěn)壓電路。又因?yàn)橹绷鬏敵鲭妷旱姆(wěn)定是靠調(diào)整管集電極與發(fā)射極之間電壓降自動(dòng)調(diào)整實(shí)現(xiàn)的,所以稱為串聯(lián)調(diào)整型穩(wěn)壓電路。
3.穩(wěn)壓原理
圖3-69所示是串聯(lián)調(diào)整型穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓原理電路。電路中,VT1是調(diào)整管,U是輸入穩(wěn)壓電路的直流電壓,砜是經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓之后的直流工作電壓,Rl是穩(wěn)壓電路的負(fù)載(實(shí)際電路中Rl是整機(jī)電路)。
(1)直流輸入電壓“從VT1集電極輸入,經(jīng)過(guò)VT1集電極與發(fā)射極之間的內(nèi)阻,從VT1發(fā)射極輸出,加到負(fù)載Rl上,Rl上的直流電壓為Uo。
(2)從電路中可以看出,調(diào)整管VT1集電極與發(fā)射極之間的電壓降加上Rl上的電壓降(玩)等于直流輸入電壓“。
(3)串聯(lián)調(diào)整型穩(wěn)壓電路的基本穩(wěn)壓原理是:由于某種因素使負(fù)載Rl兩端的直流輸出電壓阢增大時(shí),VT1基極電流進(jìn)行相應(yīng)的減小變化,使VT1集電極與發(fā)射極之間管壓降增大,這樣直流輸入電壓U更多地降在VT1集電極與發(fā)射極之間,迫使負(fù)載Rl上的直流工作電壓乩下降,穩(wěn)定穩(wěn)壓電路的直流輸出電壓Uo。
(4)由于某種因素使負(fù)載Rl兩端的直流輸出電壓配減小時(shí),VT1基極電流增大,使Ⅵ’1集電極與發(fā)射極之間內(nèi)阻減小,這樣在VT1集電極與發(fā)射極之間的管壓降降低,使負(fù)載Rl上的直流工作電壓配增大,穩(wěn)定穩(wěn)壓電路的直流輸出電壓Uo。
(5)觀察電路中穩(wěn)壓電路的等效電路,調(diào)整管VT1相當(dāng)于一只可變電阻器RP1,RP1與負(fù)載Rl串聯(lián),沆過(guò)RP1的電流等于流過(guò)Rl的電流。當(dāng)負(fù)載Rl兩端的直流輸出電壓大小變化時(shí),RP1的阻值進(jìn)行相應(yīng)的變化,使RP1兩端的直流壓降有相應(yīng)的改變,迫使負(fù)載Rl兩端的直流工作電壓玩穩(wěn)定。
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