三極管串聯(lián)穩(wěn)壓電路

1、三極管串聯(lián)穩(wěn)壓電路時(shí)間：2011-04-15 23:18:56 來(lái)源：作者：用三極管V代替圖8.2中的限流電阻R，就得到圖8.3所示的串聯(lián)型三極管穩(wěn)壓電路。 在基極電路中，VDZ與R組成參數(shù)穩(wěn)壓器。圖8.3串聯(lián)型三極管穩(wěn)壓電路工作原理實(shí)驗(yàn))：按圖8.3連接電路，檢查無(wú)誤后，接通電路。保持輸入電壓Ui不變，改變RL，觀察U0。保持負(fù)載RL不變，改變UL，觀察U0。結(jié)論：輸出電壓U0基本保持不變。該電路穩(wěn)壓過(guò)程如下：當(dāng)輸入電壓不變，而負(fù)載電壓變化時(shí)，其穩(wěn)壓過(guò)程如下:當(dāng)負(fù)載不變，輸入電壓U增加時(shí)，其穩(wěn)壓過(guò)程如下：當(dāng)UI增加時(shí)，輸出電壓U0有升高趨勢(shì)，由于三極管T基極電位被穩(wěn)壓管DZ固定，故U 0的增

2、加將使三極管發(fā)射結(jié)上正向偏置電壓降低，基極電流減小，從而使三極管的集射極間的電阻增大， UCE增加，于是，抵消了。0的增加，使U0基本保持不變.上述電路雖然對(duì)輸出電壓具有穩(wěn)壓作用，但此電路控制靈敏度不高，穩(wěn)壓性能不理想。8.3.2帶有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路1 .電路組成在圖8.3電路加放大環(huán)節(jié).如圖8.4所示?？墒馆敵鲭妷焊臃€(wěn)定。圖8.4帶放大電路的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路取樣電路：由R1、RP、R2組成，當(dāng)輸出電壓變大時(shí)，取樣電阻將其變化量的一部分送到比較放 大管的基極，基極電壓能反映出電壓的變化，稱為取樣電壓；取樣電壓不宜太大，也不宜太小，若太大， 控制的靈敏度下降；若太小，帶負(fù)載能力減弱?；鶞?zhǔn)

3、電路：由RZ、VD Z組成，給V2發(fā)射極提供一個(gè)基準(zhǔn)電壓，RZ為限流電阻，保證VDZ有一 個(gè)合適的工作電流。比較放大管V2：R4既是V 2的集電極負(fù)載電阻，又是VI的基極偏置電阻，比較放大管的作用是 將輸出電壓的變化量，先放大，然后加到調(diào)整管的基極，控制調(diào)整管工作，提高控制的靈敏度和輸出電壓 的穩(wěn)定性。調(diào)整管VI：它與負(fù)載串聯(lián)，故稱此電路為串聯(lián)型穩(wěn)壓電路，調(diào)整管VI受比較放大管控制，集射極 間相當(dāng)于一個(gè)可變電阻，用來(lái)抵消輸出電壓的波動(dòng)。2.工作原理當(dāng)負(fù)載RL不變，輸入電壓UI減小時(shí)，輸出電壓U0有下降趨勢(shì)，通過(guò)取樣電阻的分壓使 比較放大管的基極電位UB2下降，而比較放大管的發(fā)射極電壓不變(UE

4、2=UZ)，因此U BE2也下 降，于是比較放大管導(dǎo)通能力減弱，UC2升高，調(diào)整管導(dǎo)通能力增強(qiáng)，調(diào)整管V1集射之間的電阻RCE1 減小，管壓降UCE1下降，使輸出電壓U0上升，保證了。0基本不變。其過(guò)程表示如下：口田不變山 IE2 *V_t (UelL 粉 RcEl ,務(wù) T* Rcei *Ui)=TTi UcelU淫-當(dāng)輸入電壓不變，負(fù)載增大時(shí)，引起輸出電壓有增長(zhǎng)趨勢(shì)，則電路將產(chǎn)生下列調(diào)整過(guò)程:R-l 件牛 t-he A Ugj * (Uhi)寸 * Rch * Ucn 中Uo=Ui-Ui-eiUo* 嘻當(dāng)負(fù)載RL減小時(shí)，穩(wěn)壓過(guò)程相反?？梢?jiàn)，穩(wěn)壓過(guò)程實(shí)質(zhì)上是通過(guò)負(fù)反饋使輸出電壓維持穩(wěn)定的過(guò)程

5、。提高穩(wěn)壓性能的措施和保護(hù)電路為提高穩(wěn)壓電源的穩(wěn)壓性能，穩(wěn)壓電源的比較放大器可采用其它相應(yīng)的電路，如圖8.5所示電路， 即具有恒流源負(fù)載的穩(wěn)壓電路。圖中穩(wěn)壓管VDZ2和R5確定V3管的靜態(tài)工作點(diǎn)的偏置電路，因?yàn)閂3 的基極電位穩(wěn)定在UVDZ2上，加上R4的負(fù)反饋?zhàn)饔?，V3的集電極電流IC3恒定不變。另外，V3又是 比較放大器的V2負(fù)載，所以稱恒流源負(fù)載，由于調(diào)整管V1和比較放大管V2都有是PNP管，為了使恒 流源電流方向與V2的負(fù)載電流方向一致，所以V3必須采用PNP管，因?yàn)楹懔髟淳哂泻芨叩妮敵鲎杩梗?使得比較放大器具有很高的電壓放大倍數(shù)，從而可以提高電源的穩(wěn)定性能。其次，由于IC3恒定不變，

6、輸 入電壓Ui的變化不能直接加到調(diào)整管基極，從而大大削弱了 Ui的變化對(duì)輸出的影響，有利于輸出電壓穩(wěn) 定。圖8.5具有恒流源負(fù)載的穩(wěn)壓電源對(duì)于串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路，由于負(fù)載和調(diào)整很容易串聯(lián)的，所以隨著負(fù)載電流的增加，調(diào)整管的 電流也要增加，從而使管子的功耗增加；如果在使用中不慎，使輸出電路短路，則不斷電流增加，且管壓 降也增加，很可能引起調(diào)整管損壞。調(diào)整管的損壞可以在非常短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生，用一般保險(xiǎn)絲不能起作用。 因此，通常用速度高的過(guò)載保護(hù)電路來(lái)代替保險(xiǎn)絲。過(guò)載保護(hù)電路的形式很多。例1：如圖8. 6 (a)，晶體管V3和電阻R5、R6組成過(guò)載保護(hù)電路。當(dāng)穩(wěn)壓電路正常工作時(shí)， V3發(fā)射極電位比基

7、極電位高，發(fā)射結(jié)受反向電壓作用，使V3處于截止?fàn)顟B(tài)，對(duì)穩(wěn)壓電路的工作無(wú)影響； 當(dāng)負(fù)載短路時(shí)，V3因發(fā)射極電位降低而導(dǎo)通，相當(dāng)于使V1的基、射極間被V3短路，從而只有少量電流 流過(guò)調(diào)整管，達(dá)到保護(hù)調(diào)整管的目的，而且可以避免整流元件因過(guò)電流而損壞。圖8.6過(guò)載保護(hù)電路例2：如圖8. 6 (b)由晶體管V3、二極管VD和電阻R5、RM組成過(guò)載保護(hù)電路。在二極管VD 中流過(guò)電流，二極管VD的正向電壓UF基本恒定。正常負(fù)載時(shí)，負(fù)載電流流過(guò)RM產(chǎn)生的壓降較小，V3 的發(fā)射結(jié)處于反向偏置而截止，對(duì)穩(wěn)壓電路無(wú)影響；當(dāng)IL增大到某一值時(shí)，RM上的壓降增大，V3發(fā)射 結(jié)轉(zhuǎn)變?yōu)檎?，V3導(dǎo)通，RC上的壓降增大，UC

8、E3減小，即調(diào)整管的基極電位降低，調(diào)整管的UCE1增 加，輸出電壓U0下降，IL被限制。從圖可以寫出V3導(dǎo)通時(shí)的發(fā)射結(jié)電壓方程為：用被限制的電流IL代入上式，即可求出Rm來(lái)，Rm稱為過(guò)載信號(hào)檢測(cè)電阻或電流取樣電阻。8.3.3集成穩(wěn)壓器電路集成穩(wěn)壓器是將調(diào)整電路、取樣電路、基準(zhǔn)電路、啟動(dòng)電路及保護(hù)電路集成在一塊硅片上構(gòu)成的芯 片。它完整的功能體系、健全的保護(hù)電路、安全可靠的工作性能，給穩(wěn)壓電源的制作帶來(lái)了極大的方便。 集成電路穩(wěn)壓器的型號(hào)很多，按單片的引出端子分類，有三端固定式、三端可調(diào)式、和多端可調(diào)式等。三 端集成穩(wěn)壓器只有三個(gè)端子，安裝和使用都很方便。1.三端固定式集成穩(wěn)壓器(1)三端固定式

9、集成穩(wěn)壓器外形及管腳排列三端固定式集成電路穩(wěn)壓器的外形和管腳排如圖8.7所示。圖8.7 三端固定式集成穩(wěn)壓器外形及管腳排列(2)三端固定式穩(wěn)壓器的型號(hào)組成及其意義C W箜敏L忘：國(guó)標(biāo)丁十丁 用數(shù)字表示輸出電壓值 最大輸出電流L為口. 1為穩(wěn)壓洛一J口 5以無(wú)字母表示帶散熱片f定；輸出固定正電壓2%輸出固定負(fù)電壓三端固定式集成穩(wěn)壓器的型號(hào)組成及其意義如圖8.8所示。國(guó)產(chǎn)三端固定式集成穩(wěn)壓器有CW78XX系列(正電壓輸出)和CW79XX系列(負(fù)電壓輸出)，其 輸出電壓有 5V、6V、8V、9V、12V、15V、18V、24V，最大輸出電流有 0.1A、0.5A、1A、1.5A、 2.0A 等。-h)固定笑電慶械歸Ca)即定iF電地蝴|圖8.8三端固定式集成穩(wěn)壓器型號(hào)組成及意義三端固定式集成穩(wěn)壓器的應(yīng)用固定輸出穩(wěn)壓器在實(shí)際上工作中，可根據(jù)不同的需要，選取符合要求的CW78XX、CW79XX系列產(chǎn)品。電路組成 如圖8.9所示。圖中C1可以防止由于輸入引線較長(zhǎng)時(shí)產(chǎn)生的電感而引起的