第四节 稳压电路
整流, 滤波后得到的直流电压往往会因为
负载改变或电网电压波动而发生变化 。 因此,
整流后必须加一级稳压电路, 来获得稳定的
直流电压 。
一、硅稳压管稳压电路
硅稳压管稳压电路是最简单的直流稳压电
路,它由一个限流电阻 R和稳压管 VDZ组成,
如图 7-6所示。
UR
UO
R
RLVDZ UZ
IR
IZ
IO
UI
图 7-6 硅稳压管稳压电路
硅稳压管稳压电路
稳压管 VDZ和负载 RL并联,故称并联型稳压
电路。经过整流和滤波电路得到的直流电压 UI,
再经 R,VDZ稳压电路接到负载 RL上,负载得到
的就是一个比较稳定的电压 UO。
(一)工作原理
当电网电压减小或负载电阻 RL变小而引起输
出电压 UO减小时, 稳压管两端的电压 UZ下降,
电流 IZ将迅速减小, 流过 R的电流 IR也减小, 导
致 R上的压降 UR下降, 因 UO=UI-UR,从而使输
出电压 UO增加以至最后稳定 。
(一)工作原理
如果电网电压增加或负载电阻 RL增大时, 其
工作过程与上述相反, 输出电压 UO仍保持基本不
变 。
?????????? ????? RRZZOLI UIIUURU )或(
?OU
(二)稳压元件的选择
1.稳压管 VDZ的选择
稳压管的稳压值 UZ就是硅稳压电路的输出
电压值 UO;选择稳压管的最大稳定电流时要
留有余地, 一般取稳压管的最大稳定电流是
输出电流的二至三倍 。 另外, 整流滤波后的
直流电压 UI应为输出电压的二至三倍 。 即
OZ UU ? OZ II )3~2(m a x ? OI
UU )3~2(?
稳压元件的选择
2.限流电阻 R的选择
限流电阻 R是实现稳压的关键, 限流电阻值
的选取必须满足两个条件:
( 1) 当输入直流电压最小而负载电流最大时,
流过稳压管的电流最小, 这个电流应大于稳压
管稳压范围内的最小工作电流 IZmin,即
m i nm a x
Im
ZO
Z
Oin II
R
UU ???
稳压元件的选择
( 2) 当输入直流电压最高而负载电流最小时, 流过稳压
管的直流电流最大, 这个电流不应超过稳压管允许的
最大稳定电流, 即
因此, R可按下式进行选择:
m a xm i n
Im
ZO
Z
Oax II
R
UU ???
m i nm a x
Im
m a xm i n
Im
OZ
OaxL
OZ
Oin
II
UUR
II
UU
?
???
?
?
(三)主要技术指标
1.稳压系数 γ
指通过负载的电流和环境温度保持不变时,
稳压电路输出电压的相对变化量与输入电压的
相对变化量之比 。 即
γ数值越小, 输出电压的稳定性越好 。
0,0 ?????
??
TIII
OO
L
UU
UU?
主要技术指标
2.输出电阻 RO
指当输入电压和环境温度不变时, 输出电压
的变化量与输出电流的变化量之比 。 即
RO值越小,带负载能力越强,对其他电路的
影响越小 。
0,0 ?????
??
TUO
O
O
I
I
UR
主要技术指标
3.温度系数 ST
指在 UI和 IO都不变的情况下, 环境温度 T变化
所引起的输出电压的变化 。 即
△ UO为漂移电压 。 ST越小, 漂移越小, 该稳
压电路受温度影响越小 。
另外,还有其他的技术指标,如动态电阻、
电源效率、负载调整率、噪声电压等。
0,0 ?????
??
IU
O
T
I
T
US
二、串联型稳压电路
UB2
IB2
图 7-7 串联反馈式稳压电路
UORL
R1
R2
R3
RW
R4VDZ
VT1
VT2
UZ
CUI
IOI1
I2
UC2
1.电路组成
? ( 1) 采样环节
? ( 2) 基准电路
? ( 3) 比较放大环节
? ( 4) 调整环节
2.工作原理
当电网电压减小或负载电阻变小而引起输出
电压 UO减小时,取样电压即比较放大管 VT2基极
电位 UB2也减小,而其射极电位(基准)不变,因
此 UBE2减小,使其集电极电位 UC2升高,即使调整
管 VT1的基 — 射电压 UBE1增大,导致 VT1导通增强,
其集 — 射电阻 RCE1减小,管压降 UCE1下降,从而
使输出电压 UO上升,保证了 UO基本不变。
????????? ?????? 111222 )( CECEBCBEBOLI URUUUUURU )(或
?OU
3.输出电压计算
当 RW的滑动端移至最上端时,输出电压最小
? ?
W
W
BEZO RR
RRRUUU
?
????
4
43
2m i n
当 RW的滑动端移至最下端时,输出电压最大
? ?
4
43
2m a x R
RRRUUU W
BEZO
????