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华创详细阐述带有放大环节的直流稳压电源
作者:华创 发布于2018-05-04
 
输出电压的变化量△Usc 是很微弱的,它对调整管的控制作用也很弱,因此稳压效果不够好,带有放大环节的稳压电源,就是在电路中增加一个直流放大器,把微弱的输出电压变化量先加以放大,再去控制调整管,从而提高对调整管的控制作用,使直流稳压电源的稳定性能得到改善。图是带有放大环节的稳压电源电路。
 
图中,BG1 是调整管,BG2 是比较放大管。输出电田变化量△Usc 的一部分与基准电压Uw 比较,并经BG2 放大后进到了BG1 的基极。Rc 是BG2 的集电极电阻,又是BG1 的上偏置电阻。R1、R2是BG2 的上、下偏置电阻,组成分压电路,把ΔUsc 的一部分作为输出电压的取样,送给BG2 的基极,因此又叫取样电路 R2 上的电压Ub2:叫取样电压。DW和R3组,成稳压电路,提供基准电压。
 
从电路路中可以看出,当输出电压Usc 下降的时候,通过R1 、R2组成的分压电路的作用,BG2 的基极电位Ub2也下降了。由于基准电压UW 使BG2 的发射极电位保持不变,Ubc2 :=Ub2,一UW随之减小。于是直流稳压电源BG2 集电极电流Ic:减小,Uc2增高,即BG1 的基极电位Ub1增高,使Icl增加,管压降Uce1减小,从而导致输出电压Usc 保持基本稳定。BG2 的放大倍数越大,调整作用就越强,输出电压就越稳定。
 
如果输出电压Usc 增高时,同样道理,又会通过反馈作用使Usc 减小,保持输出电压基本不变。
 
下面谈谈各元件的选取原则。前面已经提到,Rc是放大级的负载电阻,又相当于调整管的偏置电阻。Rc大,放大倍数大,有利于提高稳压器指标,但Rc过大会使BG2 和调整管电流太小,限制了负载电流和调整范围。通常Rc根据下列公式选取:
 
Usrmin 为整流输出的最小电压。Ic2可取1~3毫安。稳压管DW的稳定电压Uw,选择范围比较宽,只要不使BG2 饱和(即Uw比Usc 低2伏以下)均可。Uw取得大,取样电压可大些,有利于提高直流稳压电源稳压性能。限流电阻R3通过的电流I3,应该等于DW的稳定电流,那应满足下述关系:
 
输入电压Usr 应大于输出电压Usc 3~8伏。Usr 过小,调整管容易饱和而起不到调整作用;Usr 过大,则增加管子耗损,并浪费功率。整流纹波小的,Usr 可取低些;纹波大的,Usr 应取高些。调整管BG1 的β值要尽量大,为此可以使用复仓管。调整管的功耗也要足够大,应满足下式要求:
 
Usrmax 为电网电压最高时的整流输出电压。放大管BG2 也要选用β值大的管子,以增强对调整管的控制作用,使输出的更稳定。在Usc 较大的稳压电路中,还应注意BG2 所能承受的反向电压,应选取的晶体管。分压电阻(R1+R2)要适当小些,以提高电路性能。直流稳压电源通常取流过分压电阻的电流大于放大管基极电流的5-10倍。分压比决定于输出电压Usc 和参考电压Uw,由下式决定:
 
一般可先选定R1 或R2,再通过计算调整另外一只电阻器,分压比要选得大些,一般选0.5~0.8。
 
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