串联型三极管稳压电路

1、串联型三极管稳压电路1. 电路构成用三极管 V 代替图 8.2 中的限流 电阻，就得到图8.3 所示的串联型三极管稳压电路。在基极 电路中， VDZ与组成参数稳压器。图 8.3 串联型三极管稳压 电路2. 工作原理实验：按图 8.3 连接电路，检查无误后，接通电路。保持输入 电压 Ui 不变，改变RL，观察 U0。保持 负载 RL 不变，改变UL，观察 U0。结论：输出 电压 U0 基本保持不变。该电路稳压过程如下：（）当输入 电压不变，而 负载电压变化时，其稳压过程如下：（）当 负载不变，输入 电压 U增加时，其稳压过程如下：（）当 增加时，输出 电压 有升高趋势，由于三极管基极电位被稳压管

2、 固定，故 的增加将使三极管发射结上正向偏置电压降低，基极 电流减小，从而使三极管的集射极间的加，于是，抵消了 的增加，使 基本保持不变电阻增大， 增上述电路虽然对输出 电压具有稳压作用，但此电路控制灵敏度不高，稳压性能不理想。带有放大环节的串联型稳压电路1 电路组成在图 8.3 电路加放大环节如图8.4 所示。可使输出电压更加稳定。图带放大 电路的串联型稳压电路取样电路：由 1 、 P、 2 组成，当输出电压变大时，取样 电阻将其变化量的一部分送到比较放大管的基极，基极电压能反映出电压的变化，称为取样电压；取样电压不宜太大，也不宜太小，若太大，控制的灵敏度下降；若太小，带负载能力减弱。基准电

3、路：由Z、VD 组成，给V 发射极提供一个基准电压， Z 为限流 电阻，保证VD 有一个合适的工作电流。比较放大管V2： 4 既是 V 的集电极 负载电阻 ，又是 V 的基极偏置 电阻，比较放大管的作用是将输出电压的变化量，先放大，然后加到调整管的基极，控制调整管工作，提高控制的灵敏度和输出电压的稳定性。调整管 V ：它与 负载串联，故称此 电路为串联型稳压电路，调整管相当于一个可变 电阻，用来抵消输出 电压的波动。V 受比较放大管控制，集射极间2工作原理（）当负载RL 不变，输入 电压 减小时， 输出电压U有下降趋势， 通过取样 电阻的分压使比较放大管的基极电位 下降，而比较放大管的发射极电

4、压不变（管导通能力减弱， C2 升高，调整管导通能力增强，调整管 ），因此BE2 也下降，于是比较放大1 集射之间的电阻CE1减小，管压降CE1 下降，使输出电压0 上升，保证了0 基本不变。其过程表示如下：（2）当输入 电压不变， 负载增大时，引起输出电压有增长趋势，则电路将产生下列调整过程：当负载 RL 减小时，稳压过程相反。可见，稳压过程实质上是通过负反馈使输出电压维持稳定的过程。3提高稳压性能的措施和保护电路为提高稳压 电源 的稳压性能，稳压 电源的比较放大器可采用其它相应的 电路 ，如图 8.5 所示电路， 即具有恒流源 负载的稳压电路。 图中稳压管 VDZ2 和 R5 确定 V3

5、管的静态工作点的偏置电路，因为 V3 的基极电位稳定在 UVDZ2上，加上 R4 的负反馈作用， V3 的集电极 电流 I C3恒定不变。另外， V3 又是比较放大器的V2 负载， 所以称恒流源负载，由于调整管V1 和比较放大管V2 都有是 PNP管，为了使恒流源电流方向与V2 的负载电流方向一致，所以V3 必须采用 PNP管，因为恒流源具有很高的输出 阻抗，使得比较放大器具有很高的电压放大倍数，从而可以提高电源的稳定性能。其次，由于I C3恒定不变，输入电压Ui 的变化不能直接加到调整管基极，从而大大削弱了Ui 的变化对输出的影响，有利于输出电压稳定。图具有恒流源负载的稳压 电源对于串联型

6、晶体管 稳压电路，由于 负载和调整很容易串联的，所以随着负载电流 的增加，调整管的电流也要增加，从而使管子的功耗增加；如果在使用中不慎，使输出电路短路，则不断电流增加，且管压降也增加，很可能引起调整管损坏。调整管的损坏可以在非常短的时间内发生，用一般保险丝不能起作用。因此，通常用速度高的过载保护电路来代替保险丝。过载保护电路的形式很多。例 1：如图 6（ a），晶体管 V3 和电阻 R5 、R6 组成过载保护 电路。当稳压电路正常工作时，V3 发射极电位比基极电位高，发射结受反向电压作用，使V3 处于截止状态，对稳压电路的工作无影响；当负载短路时， V3 因发射极电位降低而导通，相当于使V1

7、的基、射极间被V3 短路，从而只有少量电流流过调整管，达到保护调整管的目的，而且可以避免整流元件因过电流而损坏。图过载保护电路例 2： 如图 6（b）由晶体管 V3 、二极管 VD 和电阻 R5 、RM 组成过载保护 电路 。在二极管 VD 中流过 电流，二极管 VD 的正向 电压 UF 基本恒定。正常 负载时，负载电流流过 RM产生的压降较小， V3 的发射结处于反向偏置而截止，对稳压电路无影响；当I L 增大到某一值时， RM 上的压降增大， V3 发射结转变为正偏， V3 导通， RC 上的压降增大， UCE3减小，即调整管的基极电位降低，调整管的 UCE1 增加，输出电压 U0 下降，

8、 I L 被限制。从图可以写出 V3 导通时的发射结电压方程为：用被限制的 电流 I L 代入上式，即可求出Rm来， Rm称为过载信号检测电阻或电流取样 电阻。集成稳压器 电路集成稳压器是将调整电路、取样电路、基准电路、 启动电路及保护电路集成在一块硅片上构成的芯片。它完整的功能体系、健全的保护电路、安全可靠的工作性能，给稳压电源的制作带来了极大的方便。集成电路稳压器的型号很多，按单片的引出端子分类，有三端固定式、三端可调式、和多端可调式等。三端集成稳压器只有三个端子，安装和使用都很方便。1三端固定式集成稳压器（）三端固定式集成稳压器外形及管脚排列三端固定式 集成电路 稳压器的外形和管脚排如图

9、所示。图三端固定式集成稳压器外形及管脚排列（）三端固定式稳压器的型号组成及其意义三端固定式集成稳压器的型号组成及其意义如图所示。国产三端固定式集成稳压器有CW78XX系列（正 电压输出）和CW79XX系列（负电压输出），其输出电压有 5V、6V、8V、9V、12V、 15V、18V、24V，最大输出 电流有 0.1A 、0.5A 、1A、1.5A 、2.0A 等。图三端固定式集成稳压器型号组成及意义（）三端固定式集成稳压器的应用固定输出稳压器在实际上工作中， 可根据不同的需要， 选取符合要求的CW78XX、CW79XX系列产品。电路组成如图 所示。图中C1 可以防止由于输入引线较长时产生的电感

10、而引起的自激。C2 用来减小由于 负载电流 瞬时变化而引起的高频干扰。C3 是容量较大的电解电容，主要用来进一步减小输出脉动和低频干扰。图三端集成稳压器的典型接法扩压、扩流和可调电路如果需要输出 电压高于三端稳压器输出电压时，可采用图所示电路。图 8.10提高输出 电压接线图（ ）通过调整 R2 可得所需 电压 , 但它的可调范围小。当负载电流 大于三端稳压器输出电流时，可采用图（b）所示 电路 。图 8.11提高输出 电流接线图（）由于，且很小，可忽略不计，所以（其中）（）式中 R 为 V 提供偏置 电压，UBE由三极管决定，锗管为V，硅管为V。要得到可调的输出电压，可采用图8.12 所示的

11、 电路 。其输出电压表达式如式（）所示。图 8.12输出电压可调电路图程序图 8.13正负对称的稳压 电源具有正、负 电压输出的稳压 电源如图 8.14 所示，由图可知，电源变压器 带有中心抽头并接地，输出端得到大小相等、极性相反的电压。2. 三端可调式集成稳压器三端可调式集成稳压器按输出电压分为正电压输出CW317（CW117、CW217）和负电压输出CW337（CW137、CW237）两大类。按输出电流大小，每个系列又分为L 型和 M型等。三端可调集成稳压器克服了固定三端稳压器输出 电压不可调的缺点，继承了三端固定式集成稳压器的诸多优点。三端可调集成稳压器 CW317和 CW337是一种悬浮式串联调整稳压器，它们的外形如图8.14 所示。图 8.14 CW317