本節(jié)課的教學(xué)目的: 1、掌握穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的工作原理,,學(xué)會選擇限流電阻,; 2、理解串聯(lián)型穩(wěn)壓電路各組成部分的作用和穩(wěn)壓原理,,學(xué)會計(jì)算輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍和調(diào)整管的極限參數(shù),; 3、學(xué)會應(yīng)用三端穩(wěn)壓器,; 4,、理解開關(guān)型穩(wěn)壓電路的工作原理。 穩(wěn)壓電路的性能指標(biāo) 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路 工作原理 性能指標(biāo) 輸出電流式子有誤,,應(yīng)該是輸出電流的最大值和最小值之差,,小于穩(wěn)壓管最大電流和最小值之差,。 參數(shù)設(shè)計(jì) 關(guān)于限流電阻: 1.限流電阻的范圍推導(dǎo),,仔細(xì)理解一下,什么時(shí)候穩(wěn)壓管將會有最小值,,此時(shí)這個(gè)最小值不能突破穩(wěn)壓管的參數(shù)的下限值,;什么時(shí)候有最大值,同樣不能突破其參數(shù)的上限值,。 2.當(dāng)限流電阻算出來發(fā)現(xiàn)沒有交集的時(shí)候,,就要換穩(wěn)壓管。 3.R應(yīng)該取得盡量大,,使得穩(wěn)壓系數(shù)Sr盡量小,。 1.輸出電壓就是穩(wěn)壓管的電壓,穩(wěn)壓管允許的電流之差要大于負(fù)載上的電流變化值,。 2.UI是穩(wěn)壓管電壓的2~3倍 3.限流電阻的選擇,,上面有說明 4.RC>=(3~5)T/2,T是交流電的周期,,這是濾波電路的參數(shù)設(shè)計(jì): 5.見上圖,濾波電壓的關(guān)系,,C足夠大,,則濾波后有效值電壓是濾波前的1.2倍 6.限流電阻中電流的值就是流過二極管的電流值。 串聯(lián)型穩(wěn)壓電路 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路有很多缺點(diǎn),,比如輸出電壓是固定的,,輸出電流太小,輸出電流的變化范圍有限,。串聯(lián)型穩(wěn)壓電路就要解決這些問題,,實(shí)現(xiàn):輸出電壓可調(diào),輸出電流大,,輸出電流的變化范圍大,。 調(diào)整管穩(wěn)壓電路 這里是通過RL引入的電壓負(fù)反饋,穩(wěn)定輸出電壓,,和基本放大電路中Re穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)是一樣的,。當(dāng)UO增加,穩(wěn)壓管電壓不變,,所以UBE必然減小,,負(fù)載電流IL就會減小,從而UO減小,,起到負(fù)反饋的穩(wěn)定電壓作用,。 這里要注意調(diào)整管的概念,由于調(diào)整管串聯(lián)在輸入和輸出之間,,所以叫串聯(lián)型穩(wěn)壓電路,。這里輸出電壓和UBE相關(guān),怎么解決呢,?加深負(fù)反饋,,AF決定了負(fù)反饋的深度,F(xiàn)=1全部反饋回去了,,只能增加A,,所以增加一個(gè)放大環(huán)節(jié): 增加放大環(huán)節(jié) R1,R2,R3是采樣電阻,如果UO增加,,則反相端信號增加,,運(yùn)放輸出端電壓降低,三極管的射極跟隨著降低,,從而穩(wěn)定了電路輸出電壓UO,。 看右圖可以看到,這實(shí)際上是一個(gè)電壓串聯(lián)負(fù)反饋,,同相比例運(yùn)算電路,,并且輸出電壓可以調(diào)節(jié),。 此處調(diào)整管才是電路的核心,目的就是能夠輸出大電流,。運(yùn)放增加了反饋的深度,,穩(wěn)定了輸出電壓,利用同相比例運(yùn)算調(diào)整輸出電壓,。 1.很好解,,就是同相比例運(yùn)算的分壓關(guān)系 2.這里調(diào)整管一定不能進(jìn)入飽和狀態(tài),也是U2波動(dòng)-10%時(shí),,調(diào)整管正常工作,,且輸出最大電壓: 3: 1.同相比例運(yùn)算,負(fù)反饋,,上負(fù)下正 2.包括變壓,、整流、濾波,、穩(wěn)壓(復(fù)合管作調(diào)整管,、運(yùn)放用來穩(wěn)壓的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路) 3.同相比例運(yùn)算,很好算,,直接能看出來 4.DZ對于集成運(yùn)放沒有輸入電流,,所以電流全在R上面,可以通過兩個(gè)穩(wěn)壓管的電壓差,,除以DZ上允許的最大和最小電流,,計(jì)算R;然后R’上面的電流應(yīng)該是R的電流和集成運(yùn)放的供電電流,,再疊加上DZ’允許的電流范圍,,就能用R’上面的電壓差除以這個(gè)電流,可以計(jì)算R’. 5.應(yīng)該大,,能量更多消耗在負(fù)載,,而不是取樣電阻。 6.負(fù)反饋放大器,,級數(shù)越多,,越容易產(chǎn)生自激振蕩,,如果紋波電壓特別大,,就可能產(chǎn)生了自激振蕩,可以加電容消除自激振蕩: 集成穩(wěn)壓器 W7800系列 怎么增大輸出電流: 怎么增大輸出電壓: 為了消除Iw的影響,,用一個(gè)電壓跟隨器,,但是電路就顯得比較復(fù)雜,有沒有簡單的辦法呢,?復(fù)雜無外乎都是為了消除調(diào)整電流的影響,,有沒有一種調(diào)整電流很小的穩(wěn)壓器呢,?真有: W117系列 開關(guān)型穩(wěn)壓電路 以上的穩(wěn)壓電路調(diào)整管工作在線性放大區(qū),所以叫線性穩(wěn)壓電源,,但是其功耗大,,效率低,如果調(diào)整管只工作在開關(guān)狀態(tài),,則可以大大提高電源效率,! 串聯(lián)開關(guān)型 并聯(lián)開關(guān)型 參考《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》清華大學(xué)華成英主講https://www.bilibili.com/video/BV19s411a7KL?p=55
|