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直流稳压电源技术——串联稳压电源

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直流稳压电源技术——串联稳压电源 第四章 串联稳压电源 上一章我们谈到并联稳压电源有效率低、输出电压调节范围小和稳定度不高这三个缺点。而串联稳压电源正好可以避免这些缺点,所以现在广泛使用的一般都是串联稳压电源。 一、简易串联稳压电源 1、原理分析 图 4-1-1是简易串联稳压电源,T1是调整管,D1是基准电压源,R1是限流电阻,R2是负载。由于T1基极电压被 D1固定在 UD1,T1发射结电压(UT1)BE在 T1正常工作时基本是一个固定值(一般硅管为0.7V,锗管为 0.3V),所以输出电压UO=UD1-(UT1)BE。当输出电压远大于 T1发射结电压时,可以忽略(UT1)BE,则 UO≈UD1。 下面我们分析一下建议串联稳压电源的稳压工作原理: 假设由于某种原因引起输出电压UO降低,即 T1的发射极电压(UT1)E降低,由于 UD1保持不变,从而造成 T1发射结电压(UT1)BE上升,引起 T1基极电流(IT1)B上升,从而造成 T1发射极电流(IT1)E被放大β倍上升,由晶体管的负载特性可知,这时 T1导通更加充分管压降(UT1)CE将迅速减小,输入电压UI更多的加到负载上,UO得到快速回升。这个调整过程可以使用下面的变化关系图表示: UO↓→(UT1)E↓→UD1恒定→(UT1)BE↑→(IT1)B↑→(IT1)E↑→(UT1)CE↓→UO↑ 当输出电压上升时,整个分析过程与上面过程的变化相反,这里我们就不再重复,只是简单的用下面的变化关系图表示: UO↑→(UT1)E↑→UD1恒定→(UT1)BE↓→(IT1)B↓→(IT1)E↓→(UT1)CE↑→UO↓ 这里我们只分析了输出电压 UO降低的稳压工作原理,其实输入电压 UI降低等其他情况下的稳压工作原理都与此类似,最终都是反应在输出电压 UO降低上,因此工作原理大致相同。 从电路的工作原理可以看出,稳压的关键有两点:一是稳压管 D1的稳压值 UD1要保持稳定;二是调整管 T1要工作在放大区且工作特性要好。 其实还可以用反馈的原理来说明简易串联稳压电源的工作原理。由于电路是一个射极输出器,属于电压串联负反馈电路,电路的输出电压为 UO=(UT1)E≈(UT1)B,由于(UT1)B保持稳定,所以输出电压 UO也保持稳定。 简易串联稳压电源由于使用固定的基准电压源 D1,所以当需要改变输出电压时只有更换稳压管 D1,这样调整输出电压非常不方便。另外由于直接通过输出电压 UO的变化来调节 T1的管压降(UT1)CE,这样控制作用较小,稳压效果还不够理想。因此这种稳压电源仅仅适合一些比较简单的应用场合。 2...

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