串联型稳压电源电路.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,任务,:,稳压电路,直流稳压电源：,是一种当,电网电压,变化时，或者,负载发生变化,时，,输出电压,能基本保持,不变,的直流电源。,并联型稳压电路,1.,为什么说是并联型稳压电路,?,起稳压作用的元件是稳压二极管,它与负载,RL,并联,所以称为并联型稳压电路。,2.,稳压电源中的稳压电路有哪些分类呢？,并联型稳压电路：电压调整元件与负载,RL,并联。,串联型稳压电路：电压调整元件与负载,RL,串联。,基本调整稳压管电路,如下图（,a,）所示为稳压管稳压电路，负载电流最大变化范围等于稳压管的最大稳定电流和最小稳定电流之差，即（,IZM-IZ,）。扩大负载电流的最简单方法是：利用晶体管的电流放大作用，将稳压管稳定电路的输出电流放大后，再作为负载电流。电路采用射极输出形式，因而引入了电压负反馈，可以稳定输出电压，如图（,b,）所示，常见画法如图（,c,）所示。,其工作原理如下：,调整管,：晶体管的调节作用使,U,O,稳定，晶体管称为调整管要使调整管起到调整作用，必须使它工作在放大状态。,串联稳压电源,：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。,线性稳压电源,：由于调整管工作在线性区，故称这类电路为线性稳压电源。,一、简单的串联型稳压电路,1,、电路结构图,图,为简单串联型稳压电路的电路图。输入电压,U,I,是市电经过变压、变流、滤波后提供的直流电压，其纹波较大。,图,5-1-1,简单串联型稳压电路,晶体管,V,1,为调整管，利用它进行电压调整以实现稳压输出,V,Z,为硅稳压管，它为调整管,V,1,提供稳定的基极电压,U,Z,R,1,既是,V,Z,的限流电阻又是,V,1,的偏置电阻,R,2,为,V,1,的射极电阻,3.,还有没有更好的稳压电路呢？,V2,为硅稳压管，它稳定,V1,管的基极电压,UB,，作为稳压电路的基准电压（给电路一个参考值，衡量是变大了还是变小了）。,R1,既是,V2,的限流电阻，又是晶体管,V1,的偏置电阻。,R2,为,V2,管的发射极电阻。,RL,为外接负载。,V1,管为调整管，通过改变基极电流，从而改变集电极电流，使,UCE,发生变化，从而实现对电路的调整。,负载,R,L,=2K,不变，输入电压,U,I,改变时，,U,O,变吗？,U,I,U,B,U,C,U,E,U,CE,U,O,U,Z,15V,12V,8V,5V,分析当输入,12V,，稳压管稳压值为,6V,请完成数据表格,?,1.,负载不变，,UI,改变，,UO,不变（基准电压不变）,输入电压,U,I,不变，,负载,改变时，,U,O,变吗？,RL,U,B,U,C,U,E,U,CE,U,O,U,Z,300,1K,2K,2.UI,不变，负载改变，,UO,不变（基准电压不变）,输入电压,U,I,不变，,负载,不变时，温度变化时,U,O,变吗？,当电路的输入电压,U,I,出现波动或负载,R,L,改变或温度,T,变时，电路的输出电压,U,O,都将呈现变化的趋势。此时，电路的稳压过程如下：,放大环节的串联稳压电路,电路构成基本调整管稳压电路的输出电压不可调，且输出电压因,UBE,的变化而变，稳定性较差。为了使输出电压可调，加深电压负反馈，可在基本调整管稳压电路的基础上引入放大环节。电路如图所示，由调整管、基准电压电路、取样电路和比较放大电路组成。,二、具有放大环节的可调式串联型稳压电路,图具有放大环节的可调式串联型稳压电路,1,、电路的组成与工作原理,R,1,、,R,2,与,R,W,构成取样环节，对,U,O,中的纹波进行取样并送至,V,2,基极；,R,3,、,VZ,构成基准环节，为,V,2,射极提供基准电压；,V,2,为比较放大管，它将取样电压与基准电压之差（即取样信号中的纹波）放大后提供给,V,1,；,V,1,在,u,BE1,作用下进行电压调整，最终实现稳压。也就是说，该电路主要由四个环节所组成。,图具有放大环节的可调式串联型稳压电路的组成框图,C,用来实现对电路噪声的旁路,调整元件,取样元件,基准电源,比较放大,V,0,调整元件,比较放大,基准电源,采,样,电,路,电路组成方框图,整,流,滤,波,i,2,、稳压过程,3.,输出电压可调范围,由于,V,2,管基极电流很小，,故取样环节可近似表示为图,串联分压模型。下面,分析,U,O,的可调范围：,取样环节,项目五 串联型稳压电源的电路制作与调试,（,1,）当电位器活动触点移至最下方时，,=0,，,U,O,最大，且,（,2,）当电位器活动触点移至最上方时,U,O,最小，且,=,=,例,:,电路中的稳压管型号为,1N4740A,，其中额定稳定电压,U,Z,=10V,，,V,1,、,V,2,为硅管，,U,BE1,=U,BE2,=0.7V,，,R,1,=R,W,=R,2,=1k,，试求该电路正常工作时的输出电压可调范围。,。,故电路正常工作时的输出电压可调范围是,16.05V,32.1V,。,需要指出的是，电路正常工作的一个必要条件是：,稳压管工作于反向击穿区、调整管与比较放大管工作于放大区。,电路的优点是输出电流较大，输出电压可调；缺点是电源效率低，大功率电源需设散热装置。,与最小值,解：,RW,活动触点移至最下端与最上端时，输出电压分别取最大值,三、稳压电源的主要技术指标,表明稳压电源工作特性的参数。,技术指标是用来表示稳压电源性能的参数，主要有以下两种：,一、特性指标,例如：允许输入的电压，输出电压及可调范围，输出电流等。,二、质量指标,衡量稳压电源性能优劣的参数。,1.,稳压系数,S,在负载以及温度均不变、只改变输入电压时，输出电压的相对变化与输入电压的相对变化之比，称为稳压电源的稳压系数，用,S,表示。该定义可表示为,S,越小，,U,O,便越稳定。,项目五 串联型稳压电源的电路制作与调试,2,、输出电阻,R,o,在输入电压以及温度均不变、只改变负载时，输出电压的变化量与输出电流的变化量之比，称为稳压电源的输出电阻，用,R,o,表示。,该定义可表示为：,R,o,是一个交流参数，它体现了稳压电源的带负载的能力。,R,o,越小，输出电压受负载的影响便越小，带负载能力便越强。,3,、温度系数,S,T,在输入电压以及负载均不变、只改变温度时，输出电压的变化量与,温度变化量之比，称为温度系数，用,S,T,表示。该定义可表示为：,S,T,的单位通常用,mV/,。,ST,越小，稳压电源的热稳定性便越好。,项目五 串联型稳压电源的电路制作与调试,思考与练习,4,、简述稳压系数、输出电阻、温度系数和纹波电压的物理意义。,1,、相对于串联型稳压电路，并联型稳压电路有哪些缺点？,2,、具有放大环节的可调式串联型稳压电路由哪四个环节所组成？各自的作用是什么？,3,、图,5-1-2,所示电路中，,V,Z,的稳定电压,UZ=8V,，三极管均为硅管，,R,1,=600,，,R,W,=1.2k,，,R,2,=2k,，试求电路输出电压的可调范围。,项目五 串联型稳压电源的电路制作与调试,（二）、具有放大环节的串联型稳压电路,元件参数：,V1,：,3DD,V2,：,3DG120,，,R1,：,3K,，,R2,：,2K,，,R3,：,100,，,R4,：,680,，,RP,：,4.7K,，,V3,：,2CW138,。,3.,元件选取,稳压管,V3,的稳定电压,UZ,，,UZ,大一点，,UO,就大一点。,输入电压,UI,应大于输出电压,UO,的,38,伏左右。,调整管,V1,的,值要尽量大,放大管,2,也要选用,值大的管子。,分压电阻（,R3+RP+R4,）要适当小些，,以提高电路的性能。,思考以下问题：,电路可以实现稳压吗？,电路的输出电压,U,O,可以调节吗？,调节范围是多少？,电路的输出电压,U,O,的范围可以扩大吗？,扩大的方法是什么？,分析 具有放大环节的串联型稳压电路,1.,元件作用,:,调整管,V1,比较放大管：,提供调整依据,基准电压,取样电路：,R3,、,R4,、,RP,2.,输出电压的调整范围,当,RP,的触点移到最上端时，,VO,为最小值,UO,最小,=,（,U2+U,BE2,）,(R3+R4+RP,）,/,（,R4+RP,）,当,RP,的触点移到最下端时，,VO,为最大值,UO,最大,=,（,U2+U,BE2,）（,R3+R4+RP,）,/R4,UO,最小值,U,Z,，取,U,Z,时，取,U,Z,U,O,，,不能从,0,伏起调。,（二）、具有放大环节的串联型稳压电源的,检修,故障,1:,输出电压过高 检修方法：在路测量法,测量比较放大管,V2,的发射结是否开路,用,R1,档，正常时，测量,C,、,E,极之间的电阻值,应是一大一小。,测量取样电阻,R4,、,RP,是否开路,根据取样电阻的阻值，正常时，用合适的档位进行测量，,所测得的电阻值,标称值。,测量调整管,V1,的发射结是否短路,用,R1,档，正常时，测量,C,、,E,极之间的电阻值均较大。,（可能稍微有一点点差异，但不会相差很大）,故障,2:,输出电压过低或为,0,检修方法：在路测量法,测量调整管,V1,的发射结是否开路,用,R1,档，正常时，测量,C,、,E,极之间的电阻值,应是一大一小，若都很大，说明开路。,测量偏置电阻,R2,是否开路,根据偏置电阻的阻值，正常时，用合适的档位进行,测量，所测得的电阻值,标称值。,测量稳压管是否短路或极性接反,注意：检测稳压二极管的正、负极性和好坏。,用,R1,档，正常时，测得两次电阻值应是一大一小。,