稳压电源电路的工作原理图_稳压电源电路的工作原理
一、稳压电源简介
上图是一个简单完整的电源电路。
交流输入电路(图中的输入电源和电源变压器)有两个用途。一种是把交流电的不安全电压变成安全电压(比如把220V转换成14V);第二是在很多电路中,它将交流输入经过处理后作为输入部分送到电路结构中。
但是输入电路可以降低电源电压,但是不能改变电流的方向,而且我们使用的家用电器都是用DC,所以要把交流电换成DC,所以要对电路进行整流。整流器电路将交流电转换成直流电。通常交流电经过整流后并不是纯直流电,有很多交流分量,必须进一步处理交流分量。把它当作一个DC平面电路。
然后将交流分量滤除,我们称之为滤波电路。滤波电路有时被称为平滑电路。滤波后可以说变成了纯直流电。然而,还不可能直接访问负载。因为还存在两个问题:一是负载增大,必然要求输入端的电流增大,而负载减小,输入端的电流也会相应减小;第二,输入端的电压也会改变。例如,输入端电压在峰值功耗期间会降低,在峰值功耗之后会升高。
为了解决以上两个问题,需要一个稳压电路。经过稳压电路,我们得到了理想的直流电流,这时,我们就可以接负载了。
总结:我们知道交流电可以通过二极管整流成脉动直流电。脉动DC可以通过电容和电感滤波平滑成所需的DC。但对于电池供电,当负载电流增大时,电池的端电压会逐渐降低。对于整流得到的DC电源,输入交流电源的电压变化也会引起端电压的变化。因此,必须使用稳压电路来防止负载变化的影响,并保持输出电压恒定。
那么稳压电源要解决两个主要问题:
当负载增加或减少时,能迅速稳定电压;
当输入端电压变化时,电压可以快速稳定。
串联固定晶体管稳压电源电路的组成和原理二、
上图显示了一个可变电阻R1与负载RL串联的电路。如果RL的值不变,当输入电压UI增大时,R1的电阻值不断增大,输入电压的增量将全部落在电阻R1上,从而使输出电压UO保持不变。如果输入电压UI不变,当RL的值减小以增加输出电流IO时,R1的电阻相应减小以保持分压比不变,输出电压UO也可以保持不变。显然,可以通过调节R1的电阻值来稳定输出电压,该电阻称为调节元件。但在实际电路中不可能手动改变R1的值,必须采用能自动调节的器件。
三极管可以充当这个器件。
工作在放大区的晶体管相当于C极和E极之间的一个可变电阻,即集电极和发射极之间的电压Uce随Ice的变化而变化。只要受输出电压限制,晶体管就可以作为调节元件。
三、串联可调稳压电源的电路组成及原理
根据上述稳压电源电路的工作原理,用我们所学的知识制作“串联可调晶体管稳压电源电路”,步骤如下:
首先,设计稳压电路的原理框图;
原理是知道负载(采样电路)两端的电压变化。
需要和参考电路对比才能知道高度(参考电路)。
比较扩增(比较扩增环节)。
电压调节(电压调节电路)。
其次,设计稳压电路的电路原理图;
最后分析了其工作原理。
当负载不变时,如果输入电压UI增加,UO就会增加,通过R1、R2的分压,Vt1的基极电位Ub1就会增加。由于Ue1不变,Ube1上升。Vt1的集电极电流Ic1增加,并且UC1(VT2的基极电位Ub2)降低。由于Vt2是发射极输出器件,Ue2也下降,即UO下降,从而保持UO不变。流程如下:
当UI固定时,如果负载增加,输出电压UO降低,R1、R2的分压将降低Ub1,而Vt1的发射极电位是稳压二极管两端的稳定电压,将保持不变。两者比较后,Vt1的发射极结压降减小,于是Ic1减小,Uc1增大,而Uc1调节Vt2的基极电位,Vt2为发射极。流程如下:
串联可调稳压电路实际上是一个电压负反馈电路,它反馈电压Ub1,与来自输出电压UO的参考电压Uz进行比较,然后放大差值电压来控制调节管,调节其管压降,使输出电压恢复到原来的稳定值。
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