稳压管稳压电路与可调稳压电路设计计算方法

稳压管稳压电路与可调稳压电路

设计计算方法1、稳压管稳压电路：稳压电路是利用能够自动调整输出电压变化的电路来使输出的电压不随电网电压、温度或负载的变化而变化，从而达到稳定输出电压的目的。对任何稳压电路都应从两个方面考察其稳压特性，一是电网电压波动，研究其输出电压是否稳定；二是设负载变化，研究其输出电压是否稳定。本次设计两种稳压电路：稳压管稳压电路，可调稳压电路。稳压二极管是一个特殊的面接触型的半导体硅二极管，其V-A特性曲线与普通二极管相似，但反向击穿曲线比较陡、稳压二极管工作于反向击穿区，由于它在电路中与适当电阴配合后能起到稳定电压的作用，故称为稳压管。稳压管反向电压在一定范围内变化时，反向电流很小，当反向电压增高到击穿电压时，反向电流突然猛增，稳压管从而反向击穿，此后，电流虽然在很大范围内变化，但稳压管两端的电压的变化却相当小，利于这一特性，稳压管访问就在电路到起到稳压的作用了。而且，稳压管与其它普能二极管不同之反向击穿是可逆性的，当去掉反向电压稳压管又恢复正常，但如果反向电流超过允许范围，二极管将会发热击穿，所以，与其配合的电阻往往起到限流的作用。

有稳压二极管。z和限流电阻R所组成的稳压电路是一种最简单的稳压电路。其具体图如下：R稳压管稳压电路输出电流较小，输出电压不可调，不能满足很多场合下的应用。串联型稳压电路以稳压管稳压电路为基础，利用晶体管的放大作用，增大负载电流；在电路中引入深度负反馈是输出电压稳定;并且通过改变反馈网络参数是输出电压可调。oo图7、基本调整管稳压电路。在上图稳压管稳压电路中，负载电流变化范围等于稳压管的最大稳定电流和最小稳压电流之差（1 —1 ）。将稳压管电路输出电流作为晶体管的基极电流，而晶体管发射极电流作为负载电流，电路采用射极输出形式。电路引入的是电压负反馈，能够稳定输出电压。但它们与一般共集放大电路有着明显区别：在工作电源U不稳定，“输出电压”为稳定电压U，并且要求输出电压U在。变化或负载电阻R变化时基本不变。当电网电压波动引起U增大，负载电阻R增大时，输出电压U将随之增大，极晶体管发射极电位^升高；稳压管端电压基本不变，即晶体管基基点位U基本不变；故晶体管的U（=U-U）减小，导致I（I）减少，从而使U减小；因此可以保持E BE OU基本不变。O当U减小或负载电阻R减小时，变化与上述过程相反。可见，晶体管的调节作用使U稳定，所以晶体管为为调整管。根据稳压管稳压电路输出电流的分析已知，晶体管基极的最大电流为（/ —1 ），因此，最大负载电流为：匕max=（1+?Um"Lm2^这也就大大提高了负载电流的调节范围。输出电压为：U=U-U.；OZBE从上述稳压过程可知，想要是调整管起到调整作用，必须使工

作在放大状态，因此其管压降应大于饱和管压降U；电路应满足U/>=U+U的条件。由于调整管与负载相串联，故称这类电路为串联型稳压电源；由于调整管工作在线性区，故称这类电路为线性稳压电源。2、可调稳压电路：实用设计电路往往要求输出电压可调，增加稳定性，所以在基本调整管稳压电路的基础上引入放大环节。构成具有放大环节的串联型稳压电路，其电路图如下：图8、具有放大环节的串联型稳压电路。图8、具有放大环节的串联型稳压电路。输出电压可调范围：在理想运放条件下，U=U=U。所以，当电位器A滑动到最上端时，输出电压最小，为：R+R+RUOmin一3 4•UOminTOC\o"1-5"\h\z1R+3R z'3 4当电位器R的滑动端在最下端是，输出电压最大，为:U=R1+R3+R•U.Omax Z'若R=R=R=300兀，U^=6V，则输出电压9V<U.<18V。调整管的选择：调整管的最大集电极电流：I«ITOC\o"1-5"\h\z— — ；Cmax Lmax调整管承受的最大管压降：U =U-UCEmax Imax Omin调整管的最大功率损耗：P=IUCmax CmaxCmax在选择T管时，应保证其最大集电极电流、集电极和发射极之间的反向击穿电压和集电极最大耗散功率满足：TOC\o"1-5"\h\z'I >ICM Lmax<U>U-U(BR)CEO Imax Omin ；、P >I(U—U)CM Lmax Imax Omin3、 两种设计方法的比较：稳压管型直流稳压电源电路设计比较简单，稳压管中不需要在额外加入输入信号，其效率比较高，但输出的直流电压在起始段有一段时间