串联稳压电路工作原理

知识原理要点直流稳压电源原理框图如图41 所示。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Vo变化时，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Vo的变化，从而维持输出电压基本不变。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：VIVo经取样和放大电路后IBVCEVo 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。 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。其控制作用较小，所以，稳压效果不好。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。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-UCEUBE=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(或IL)ULUBEIBICUCEUL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UB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Ui加至两管的基极，输出电压Uo由两管的射极取出。电路采用正、负电源供电。在静态时，Ui=0,两管无偏压，同时截止，ICQ1=ICQ2=0，UCEQ1=UCEQ2=UCC，Uo=0，Io=0，功耗为零。加上正弦输入信号Ui后，若忽略管子的发射结阈值电压（令UBE0=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Uo和Io的正半周； 在输入信号的负半周时，T1截止，T2导通，此时T2相当于PNP管的共集放大电路，获得Uo和Io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360(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。其工作原理： 当输入信号使变压器副边电压极性为上“+”下“-”时，T1管导通，T2管截止，电流如图所示； 当输入信号使变压器副边电压极性为上“-”下“+”时，T2管导通，T1管截止，电流如图所示； 图（b）为图（a）所示电路的图解分析，等效负载R/L上