当负载电阻不变,电路的输入直流电压U变化时
发布时间:2013/5/23 19:45:57 访问次数:5159
假定稳压电路负载电阻DSP2A-24V上的电流/保持不变。现在输入直流电压U由于某种原因而有所升高,稳压电路的输出电压U就有升高的趋势。由于稳压二极管VZ两端的稳定电压Uvz不会发生变化,也就是说调整三极管的基极电压保持不变,而发射极电压有升高的趋势,所以三极管基极和发射极之间的电压乩。= UvZ砜有下降趋势,从而引起三极管基极电流厶也有减小的趋势,这将导致三极管c-e间导通电阻增大,三极管集电极与发射极之间的管压降随之增大,以抵消输入直流电压的上升趋势,保持输出直流电压的稳定。该电路调整稳压的过程可以用符号简单表示。
当电路的直流输入电压U由于某种原因下降而造成稳压电路的输出电压U有下降的趋势时,电路调整的情况正好与上述过程相反,读者自己分析。
当输入电压不变,负载电流屯变化时
假定稳压电路的输入直流电压“保持不变,那么稳压电路的输出电压也将保持不变,而负载电阻风酌阻值减小,就会使输出电流屯和电路中的线损增大,造成稳压电路的输出电压“有所下降,即三极管发射极电压有所下降。由于三极管基极上电压Uvz不会变化,因此三极管基极和发射极之间的电压Ub=Uvz-Uo增大,造成三极管基极电流厶增大,致使三极管的导通程度增加,管压降减小,从而使电路输出电压Uo上升到接近正常值,保持稳压电路输出电压的稳定。其稳压调整过程可以简单表示。
若输出负载电阻R增大,负载电流变小,则电路的调整过程与此相反,最后也能保证输出电压Uo稳定不变。
从以上分析可以看出,图5-39所示的串联型晶体管稳压电源实际上是以稳压二极管两端的稳定电压为基准,锁定三极管(调整管)的基极直流电位,根据基准电压与输出直流电压之间出现的差值来控制调整三极管的导通程度,从而起到稳定输出直流电压的目的。
与稳压二极管的稳压电路相比,这种简单的串联稳压电路最大优点就是能够提供大得多的输出电流。稳压二极管稳压电路要求输出电流小,输出电流的变化范围也不大。而在串联型稳压电路中,硅稳压二极管只需为调整三极管提供较小的基极电流,这恰好避开了稳压二极管稳压电路的觖点。利用三极管所具有的电流放大作用,就可以得到较大的输出电流。但是,电中只是简单地用了一个硅稳压二极管提供基准,所以这种串联稳压电路的稳压性能比稳压二极管的稳压性能并没有明显提高,并且其输出电压同样是不可调整的,基本上还是由稳压二极管的稳压值确定。
由于使用了一个三极管进行电流放大,图5-39电路大大提高了直流稳压电源对输入直流电压的变化和负载电流变化的适应性。但是这种提高有一定限度,超过了这个限度,或者起不到稳压作用,或者会损坏稳压电源电路自身的元器件。首先,为了保证这种稳压电源电路能够安全可靠地工作,除了稳压二极管必须工作在规定的稳定范围之内,还必须保证调整三极管工作在安全范围内。也就是说,三极管c-e间电压不允许超过其击穿电压Uce。,流过三极管的集电极电流不允许超过其最大集电极电流/cm,三极管的耗散功率不允许超过它的最大集电极耗散功率Pcm,所以,稳压电路的总输入直流电压U不能超过负载电流屯不能超过/cm(忽略/b);还应保证。这三个条件应同时满足。其次,为了使三极管具有较好的电压调整能力,还必
须使其始终处于输出特性的放大区内。为了避免幽现三极管饱和,三极管c-e间的最小电压不能小于三极管的饱和压降Ue一般硅管的饱和压降为0.5~3V。所以,一般电路输入电压“的下限至少应高出电路输出电压乩几伏。为了避免三极管进入截止区,应保证负载电流屯不能小于三极管的穿透电流。,否则三极管对厶将失去控制能力,电路输出电压砜就会随负载电流屯的减小而减小到趋于零。通常,为了使稳压电源在负载电阻很大甚至开路的情况下,仍能输出正常的电压,可以在电路输出端外接负载电阻的地方并联一个泄放电阻。只要流过泄放电阻的电流大于三极管的穿透电流,即使负载电阻开路,调整管也不会截止。但泄放电阻也不能取得太小,不然会白白耗费大量电能,降低稳压电源的带载能力。
上述串联型三极管稳压电路在很多要求不高的场合可供使用,但仍不完善。其稳压性能还不够好,输出电压也无法调整,输出一旦不小心短路还可能烧毁调整三极管。
假定稳压电路负载电阻DSP2A-24V上的电流/保持不变。现在输入直流电压U由于某种原因而有所升高,稳压电路的输出电压U就有升高的趋势。由于稳压二极管VZ两端的稳定电压Uvz不会发生变化,也就是说调整三极管的基极电压保持不变,而发射极电压有升高的趋势,所以三极管基极和发射极之间的电压乩。= UvZ砜有下降趋势,从而引起三极管基极电流厶也有减小的趋势,这将导致三极管c-e间导通电阻增大,三极管集电极与发射极之间的管压降随之增大,以抵消输入直流电压的上升趋势,保持输出直流电压的稳定。该电路调整稳压的过程可以用符号简单表示。
当电路的直流输入电压U由于某种原因下降而造成稳压电路的输出电压U有下降的趋势时,电路调整的情况正好与上述过程相反,读者自己分析。
当输入电压不变,负载电流屯变化时
假定稳压电路的输入直流电压“保持不变,那么稳压电路的输出电压也将保持不变,而负载电阻风酌阻值减小,就会使输出电流屯和电路中的线损增大,造成稳压电路的输出电压“有所下降,即三极管发射极电压有所下降。由于三极管基极上电压Uvz不会变化,因此三极管基极和发射极之间的电压Ub=Uvz-Uo增大,造成三极管基极电流厶增大,致使三极管的导通程度增加,管压降减小,从而使电路输出电压Uo上升到接近正常值,保持稳压电路输出电压的稳定。其稳压调整过程可以简单表示。
若输出负载电阻R增大,负载电流变小,则电路的调整过程与此相反,最后也能保证输出电压Uo稳定不变。
从以上分析可以看出,图5-39所示的串联型晶体管稳压电源实际上是以稳压二极管两端的稳定电压为基准,锁定三极管(调整管)的基极直流电位,根据基准电压与输出直流电压之间出现的差值来控制调整三极管的导通程度,从而起到稳定输出直流电压的目的。
与稳压二极管的稳压电路相比,这种简单的串联稳压电路最大优点就是能够提供大得多的输出电流。稳压二极管稳压电路要求输出电流小,输出电流的变化范围也不大。而在串联型稳压电路中,硅稳压二极管只需为调整三极管提供较小的基极电流,这恰好避开了稳压二极管稳压电路的觖点。利用三极管所具有的电流放大作用,就可以得到较大的输出电流。但是,电中只是简单地用了一个硅稳压二极管提供基准,所以这种串联稳压电路的稳压性能比稳压二极管的稳压性能并没有明显提高,并且其输出电压同样是不可调整的,基本上还是由稳压二极管的稳压值确定。
由于使用了一个三极管进行电流放大,图5-39电路大大提高了直流稳压电源对输入直流电压的变化和负载电流变化的适应性。但是这种提高有一定限度,超过了这个限度,或者起不到稳压作用,或者会损坏稳压电源电路自身的元器件。首先,为了保证这种稳压电源电路能够安全可靠地工作,除了稳压二极管必须工作在规定的稳定范围之内,还必须保证调整三极管工作在安全范围内。也就是说,三极管c-e间电压不允许超过其击穿电压Uce。,流过三极管的集电极电流不允许超过其最大集电极电流/cm,三极管的耗散功率不允许超过它的最大集电极耗散功率Pcm,所以,稳压电路的总输入直流电压U不能超过负载电流屯不能超过/cm(忽略/b);还应保证。这三个条件应同时满足。其次,为了使三极管具有较好的电压调整能力,还必
须使其始终处于输出特性的放大区内。为了避免幽现三极管饱和,三极管c-e间的最小电压不能小于三极管的饱和压降Ue一般硅管的饱和压降为0.5~3V。所以,一般电路输入电压“的下限至少应高出电路输出电压乩几伏。为了避免三极管进入截止区,应保证负载电流屯不能小于三极管的穿透电流。,否则三极管对厶将失去控制能力,电路输出电压砜就会随负载电流屯的减小而减小到趋于零。通常,为了使稳压电源在负载电阻很大甚至开路的情况下,仍能输出正常的电压,可以在电路输出端外接负载电阻的地方并联一个泄放电阻。只要流过泄放电阻的电流大于三极管的穿透电流,即使负载电阻开路,调整管也不会截止。但泄放电阻也不能取得太小,不然会白白耗费大量电能,降低稳压电源的带载能力。
上述串联型三极管稳压电路在很多要求不高的场合可供使用,但仍不完善。其稳压性能还不够好,输出电压也无法调整,输出一旦不小心短路还可能烧毁调整三极管。
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