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完整版串联稳压电路工作原理

Vo

Vo
当输入电压(
VI )改变时,能自动调节 (VCE )电压的大小,使输出电压 (Vo )保
持恒定。

例如:VI
Voff 经取样和放大电路后f IB
VC 日f Vo J
VI 是整流滤波后的电压,
T 为调整管,A 为比较放大电路,VREF 为基 准电压,它由稳压管 Dz 与限流电阻R 构成。

R1与R2组成反馈网络,是用 来反映输出电
压变化的取样环节。

交优输入
220V 50HZ Ui 赳源
整流
滤波
变压器
电路
电路
电路
知识原理要点 直流稳压电源原理框图如图 4— 1所示。

宜流输出
Un
U2 四、实验原理
图为串联型直流稳压电源。

它除了变压、整流、滤波外,稳压器部分一般有四个环节: 调整环节、基准电压、比较放大器和取样电路。

当电网电压或负载变动引起输出电压 化时,取样电路将输出电压 Vo 的一部分馈送回比较放大器与基准电压进行比较,产生的误 差电压经放大后去控制调整管的基极电流,自动地改变调整管的集一射极间电压,补偿 的变化,从而维持输出电压基本不变。

工作原理图及功能方框图
假设由于某种原因(如电网电压波动或者负载电阻变化等)使输出电压上升,取 样电路将
这一变化趋势送到比较放大管的基极, 与发射极基准电压进行比较,并 且将二者的差值进行放大,比较放大管的基电极电位(即调整管的基极电位)降 低。

由于调整管采用射极输出形式,所以输出电压必然降低,从而保证 Uo 基本 稳定。

稳压电路由于直接用输出电压的微小变化量去控制调整管。

果不好。

如果在电路中增加一级直流放大电路, 把输出电压的微小变化加以放大, 再去控制 调
整管,其稳压性能便可大大提高,这就是带放大环节的串联型稳压电路。

当输入电压Ui 增大(或减小)时,串联型稳压电路的稳压原理可用电路来说明。

图中可变电 阻R 与负载RL 相串联。

若RL 不变。

增大(或减小)R 值使输入电压 Ui 变化全部降落在电阻 R 上,从而坚持输出电压 UL 基本不变。

同理,若 Ui 不变,当负载电流IL 变化时(导致UL 变
化)也相应地调整 R 值,以保持 R 上的压降不变,使输出电压 UL 也基本不变。

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其控制作用较小,所以,稳压效
Ti»
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血5顾
则是用晶体三极管来代替可变电阻R利用负反馈的原理,实际的稳压电路中。

以输出电压的变化量控制三极管集射极间的电阻值,以维持输出电压的基本不变。

故称调整管,最简单的串联型稳压电路如图Z0719所示。

晶体管T电路中起电压调整作用。

因它与负载RL串联联接的故称串联型稳压电路。

图中DZ与R组成硅稳压管稳压电路,给晶体管基极提供一个稳定的电压,叫基准电压UZR又是晶体管的偏流电阻,使晶体管工作于合适的工作状态,由电路可知
UL=Ui-UCE
UBE=UB-UE=UZ-UL
使输出电压UL增大时,该电路的稳压原理如下:当输入电压Ui增加或负载电流IL减小。

则三极管的UBE减小,从而使IBIC都减小,UCE增加(相当于RCE增大)结果使UL基本不变。

这一稳压过程可表示为:
Ui t (或IL J )UL UBEJ T IB IC UCEff ULj
当Ui减小或IL增大,同理。

使UL减小时,通过与上述相反的调整过程,也可维持UL基本不变。

该稳压电路是一射极输出器(RL接于T射极)其输出电压UL跟随输入电压UB=UZ变化的因U
B一稳定值,从放大电路的角度看。

故UL也是稳定的基本上不受Ui与IL变化的影响。

乙类
它由两只特性对称的NPN管及PNP管组成,输入电压U i加至两管的基极,输出电压U。

由两管的射极取出。

电路采用正、负电源供电。

在静态时,U i=0,两管无偏压,同时截止,|CQ1 = |CQ2=0,U CEQ1=U CEQ2=U CC,
U o=0,I o = 0,功耗为零。

加上正弦输入信号U i后,若忽略管子的发射结阈值电压(令U BE0=0 ),则在输入信号的正
半周时,T2截止,T1导通,此时T1相当于NPN管的共集放大
电路,获得U o 和I o 的正半周; 在输入信号的负半周时, T 1截止,T 2导通,此时T 2相当于
PNP 管的共集放大电路,获得 U o 和I o 的负半周。

这样,两管交替轮流导通半个周期,在负 载上得到了完整的正弦波形。

该电路的电流波形如图 3— 60(b)所示。

可见,互补推挽功放实
际上是两个轮流工作的共集电路的组合。

每个管子导通半个周期,处于乙类工作状态。

变压器耦合乙类推挽功率放犬电路
其工作原理:
当输入信号使变压器副边电压极性为上 “ +” -”时,T i 管导通, 当输入信号使变压器副边电压极性为上 下“ +”寸,T 2管导通, 图(b )为图(a 所示电路的图解分析,等效负载 R /
L 上能够获得
的最大电压幅值近似等于
T
i
"
fl
j ||
山N1
ic 2
V cc 。

因此负载 R L 上获得正弦波电压,从而获得交流功率。

T i 和 T 2
推挽”工作方式。

T 2管截止,电流如图所示;
T 1管截止,电流如图所示;。

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