定义:电压稳压器是一种设备保持直流输出电压恒定不考虑输入电压或负载条件的变化。的交流纹波电压没有被过滤器删除的也是被电压调节器拒绝。
在电压调整器的设计中,元件的组合确保有一个恒定的输出电压与一个可变的输入电源。
每当需要有一个稳定可靠的输出电压那么稳压器是最理想的电路。
电压调节器也显示保护功能如过电压保护,短路保护,热关断,电流限制等。它可以是线性稳压器或开关调节器,但最简单且价格实惠的电压调节器是线性稳压器。
让我们看一下使用齐纳二极管-的电压调节器的电路图
一个齐纳二极管用作电压调整器从电压变化很大的电源提供恒定电压。
我们可以在上面所示的图中看到,电阻放置在电路的开头。为了将通过二极管的反向电流限制为更安全的值电阻器,R年代在电路中使用。
电源电压V年代和电阻R年代所选择的二极管工作在击穿区。R上的电压l被称为齐纳电压Vz和二极管电流是称为iz。
在负载R上保持稳态电压l,因为输出电压波动被电阻器r吸收年代。要调节的更换的输入电压将齐纳二极管连接到相反的状态。
除非电压越过R,二极管就不导电l是否小于齐纳二极管击穿电压VzR年代和R.l构成V的潜在分隔年代。
作为电源电压V年代增加,在这种情况下,r的电压降l将更多作为相比齐纳二极管击穿电压。因此,导致齐纳二极管导通在其击穿区域。
齐纳击穿电流我z是有限的的系列电阻R.年代超过额定的最大值我zmax。
电流通过R.年代是(谁)给的-源电流分为Iz和Il在结
齐纳二极管的电压Vz保持恒定,直到通过齐纳电流I在击穿区域中运行D可能相差很大。
如果这里,输入电压进一步增加,通过二极管和负载的电流增加。由于二极管的电阻减小,这将导致更多电流流过二极管。
结果,r的电压降年代将更多的是,输出处的电压将是接近输入或电源电压的值。
因此,我们可以说,齐纳二极管保持均匀电压跨越负荷除非电源电压远远超过齐纳电压。
分立晶体管稳压器
当我们谈到晶体管稳压器,它基本上是两种类型-
通过使用上述任何类型,我们可以有一个恒定的直流输出电压的预定值。这个值独立于电源电压或输出负载的变化。
现在让我们详细讨论每种类型-
系列电压调节器
下图显示了串联电压调节器的框图 -
这里,获得输出电压的输入的大小由串联控制元件控制。样本输出电压的电路提供与参考电压进行比较的反馈。
如果是电压产量增加,比较器发送控制信号到控制元素,因此减少输出的幅度。同样,如果输出电压降低,比较器发送控制信号,使输出幅度提高到所需的水平。
工作的晶体管系列电压调整器
它也被称为一个发射极跟随器稳压器。下面的电路显示了一个简单的串联稳压器,它是由NPN晶体管和齐纳二极管组成的。
在上面的电路中,晶体管的集电极和发射极端子与负载串联,这就是为什么它被称为串联稳压器。晶体管Q被称为晶体管系列通过晶体管。
当DC电源给出输入端时,它会导致调节的输出电压出现在负载电阻器上l。在电路中采用的晶体管用作可变电阻和齐纳二极管提供参考电压。
其操作基于原理的原理,即在晶体管上出现的输入中的大变化,因此输出电压趋于恒定。
在这里,V出去= V.z- V.是
基极电压几乎保持恒定,其值多少等于通过齐纳二极管V的电压z。
进一步移动并让我们考虑由于电源电压的增加,输出电压增加的情况。这个增加了v出去会导致V的减少吗是作为V.z固定在一定程度上。
V的减少是会自动减少导通。因此,集电极-发射极电阻RCE增加,从而引起VCE为了增加,输出电压最终会降低。
那么,负载变化对输出电压的影响是什么呢?
假设负载电阻r的值l减小,从而使通过它的电流增加。在这种情况下,V出去由于V开始减少是增加。最终,晶体管的传导水平随着r的降低而增加CE。
电阻的减小会略微增加电流,以补偿R的减小l。
因此,输出电压保持恒定,因为它等于ilRl。
限制
- 在室温下,很难保持绝对恒定的输出电压,因为当室温上升时,它会自动导致V的降低是和V.Z.
- 在高电流下没有获得良好的调节。
分流电压调节器
并联稳压器的框图如下所示-
在这类稳压器中,以提供足够的调节时,将电流从负载分流出去。为了保持恒定的电流,利用控制元件将部分电流从负载中分流出来。
假设负载的变化,从而导致输出电压改变。所以,A.反馈信号发送给比较器电路,提供控制信号改变幅度目的随着负荷分流。
晶体管并联调压器的工作
让我们看看分流电压调节器的电路图 -
在这里,RSE与电源串联,晶体管跨输出连接。电源电压由于在R上的降而降低SE,这种电压的降低取决于当前的rl。
V出去= V.z+ V.是
V出去= V.在——红外SE
假设,输入电压增加,从而导致V的上升出去和V.是结果导致我的增加B和我C。因此,随着电源电压的增加,电源电流I增加,这就在R上产生了更多的压降SE从而降低输出电压。因此输出电压几乎保持不变。
限制
- 它导致大部分电流流过晶体管而不是加载。
- 过压保护有时是这些电路的问题。
应用程序
这些是用在电脑电源它们调节直流电压的地方。在配电系统,电压稳压器沿配电线路使用,以便为用户提供恒定的电压。
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