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具有辅助电源的直流稳压电源电路

发布时间:2013/5/23 19:56:01 访问次数:1836

    在图5-41所示的带有放大环节的串E2A-M30LN30-WP-B1联型直流稳压电路中,比较放大三极管VT2的集电极负载电阻R4直接接在直流稳压电源不稳定的输入电压U上,这样的接法会使输入直流电压的变化直接反映到VT1的基极上,干扰三极管VT2对它的控制,降低了电路输出直流电压的稳定度。为了克服输入直流电压变化直接影响输出电源电压稳定度的缺点,可以采用图5-44所示具有辅助电源的直流稳压电源电路。辅助电源的输入直流电压Uaux通常由电源变压器的另一个独立绕组经整流滤波后获得。该稳压电路中三极管VT2的集电极负载电阻R4不是接在直流电压不稳的电源输入端,而是接在直流电压相对稳定的辅助电源输出端,使调整管的基极电压不再受输入直流电压波动的影响。
    采用辅助电源虽然使电路相对复杂一些,但输出直流电压的稳定度明显提高,所以得到了广泛应用。辅助电源除了由电源变压器的另一个绕组提供外,还可以由电源变压器的主绕组经倍压整流得到,这样可以省掉一个绕组。

           
    采用有源负载的串联稳压电源电路
    由前述可知,直流稳压电源电路中的比较放大器的放大信数越高,稳压电路输出直流电压的稳定度就越高。要提高比较放大器的放大倍数大致有两种方法:①增加比较放大器的级数;②增大比较放大器集电极的负载电阻。采用增加比较放大器级数的方法,显然可以提高总的放大倍数,但级数太多,会带来电路设计困难、热稳定性差、成本高、可靠性降低等问题。采用增大比较放大器集电极负载电阻的方法也能提高放大倍数,但集电极电阻又不能取得太大,否则比较放大管容易进入饱和状态,失去放大作用。为了解决这个矛盾,可以采用有源负载电路,也就是用三极管恒流源作为比较放大器的集电极负载。
    采用有源负载的串联稳压电源电路如图5-45所示。图中三极管VT3,电阻尺。、Rs和稳压二极管V22构成了三极管恒流源,取代了原来的比较放大器三极管的集电极电阻。如果稳压二极管V22的稳定电压UV22比三极管VT3发射结的正向压降Ube3大得多,就可以近似地认为三极管VT3的发射极电流。三极管VT3的发射极电流恒定,相应的集电极电流也就恒定。由于恒流源的载电流几乎不随其两端的电压发生变化,所以具有极大的等效交流电阻。用它代替比较放大管VT2的集电极负载电阻,可使比较放大器的放大倍数得到大幅度提高,同时,恒流源能够提供稳定的工作电流给比较放大管,作为集电极工作电流,,不容易使比较放大三极管VT2进入饱和状态,从而解决了单纯增大集电极电阻带来的负面效应。另外,由于三极管VT3的集电极电流基本恒定,因此可不采用辅助电源,输入电压的变化也不会通过VT3反映到调整管VT1的基极上。
    图5-44具有辅助电源的直流稳压电源电路    图5-45采用有源负载的串联稳压电源电路
    采用了恒流源负载的串联型直流稳压电路,其电路结构并不复杂,但稳压性能比最原始的串联型直流稳压电路高得多,因而广泛应用在精密直流稳压电源电路中。

    在图5-41所示的带有放大环节的串E2A-M30LN30-WP-B1联型直流稳压电路中,比较放大三极管VT2的集电极负载电阻R4直接接在直流稳压电源不稳定的输入电压U上,这样的接法会使输入直流电压的变化直接反映到VT1的基极上,干扰三极管VT2对它的控制,降低了电路输出直流电压的稳定度。为了克服输入直流电压变化直接影响输出电源电压稳定度的缺点,可以采用图5-44所示具有辅助电源的直流稳压电源电路。辅助电源的输入直流电压Uaux通常由电源变压器的另一个独立绕组经整流滤波后获得。该稳压电路中三极管VT2的集电极负载电阻R4不是接在直流电压不稳的电源输入端,而是接在直流电压相对稳定的辅助电源输出端,使调整管的基极电压不再受输入直流电压波动的影响。
    采用辅助电源虽然使电路相对复杂一些,但输出直流电压的稳定度明显提高,所以得到了广泛应用。辅助电源除了由电源变压器的另一个绕组提供外,还可以由电源变压器的主绕组经倍压整流得到,这样可以省掉一个绕组。

           
    采用有源负载的串联稳压电源电路
    由前述可知,直流稳压电源电路中的比较放大器的放大信数越高,稳压电路输出直流电压的稳定度就越高。要提高比较放大器的放大倍数大致有两种方法:①增加比较放大器的级数;②增大比较放大器集电极的负载电阻。采用增加比较放大器级数的方法,显然可以提高总的放大倍数,但级数太多,会带来电路设计困难、热稳定性差、成本高、可靠性降低等问题。采用增大比较放大器集电极负载电阻的方法也能提高放大倍数,但集电极电阻又不能取得太大,否则比较放大管容易进入饱和状态,失去放大作用。为了解决这个矛盾,可以采用有源负载电路,也就是用三极管恒流源作为比较放大器的集电极负载。
    采用有源负载的串联稳压电源电路如图5-45所示。图中三极管VT3,电阻尺。、Rs和稳压二极管V22构成了三极管恒流源,取代了原来的比较放大器三极管的集电极电阻。如果稳压二极管V22的稳定电压UV22比三极管VT3发射结的正向压降Ube3大得多,就可以近似地认为三极管VT3的发射极电流。三极管VT3的发射极电流恒定,相应的集电极电流也就恒定。由于恒流源的载电流几乎不随其两端的电压发生变化,所以具有极大的等效交流电阻。用它代替比较放大管VT2的集电极负载电阻,可使比较放大器的放大倍数得到大幅度提高,同时,恒流源能够提供稳定的工作电流给比较放大管,作为集电极工作电流,,不容易使比较放大三极管VT2进入饱和状态,从而解决了单纯增大集电极电阻带来的负面效应。另外,由于三极管VT3的集电极电流基本恒定,因此可不采用辅助电源,输入电压的变化也不会通过VT3反映到调整管VT1的基极上。
    图5-44具有辅助电源的直流稳压电源电路    图5-45采用有源负载的串联稳压电源电路
    采用了恒流源负载的串联型直流稳压电路,其电路结构并不复杂,但稳压性能比最原始的串联型直流稳压电路高得多,因而广泛应用在精密直流稳压电源电路中。

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