电工优优今天要和大家分享的开关稳压电路与串联稳压电路分别是什么相关信息,接下来我将从开关型稳压电路,开关稳压电路与串联稳压电路分别是什么?,串联开关稳压电路这几个方面来介绍。
整流滤波及串联稳压电路ppt
什么是稳压电路
稳压电路是指在输入电压、负载、环境温度、电路参数等发生变化时仍能保持输出电压恒定的电路。这种电路能提供稳定的直流电源,广为各种电子设备所采用。
在输入电压、负载、环境温度、电路参数等发生变化时仍能保持输出电压恒定的电路。这种电路能提供稳定的直流电源,广为各种电子设备所采用。
稳压电源的分类
稳压电源的分类方法繁多,按输出电源的类型分有直流稳压电源和交流稳压电源;按稳压电路与负载的连接方式分有串联稳压电源和并联稳压电源;按调整管的工作状态分有线性稳压电源和开关稳压电源;按电路类型分有简单稳压电源和反馈型稳压电源,等等。如此繁多的分类方式往往让初学者摸不着头脑,不知道从哪里入手。其实应该说这些看似繁多的分类方法之间有着一定的层次关系,只要理清了这个层次自然可以分清楚电源的种类了。
开关稳压电路概念
开关型稳压电路具有体积小、效率高的特点。线性电源的效率为30%~55%;而开关稳压器可达60%~85%,而且可以省去工频变压器和巨大的散热器,体积和重量都大为减小。这种电路已在各种电子设备中获得广泛的应用。常用的实现开关控制的方法;有自激式开关稳压器、脉宽调制式开关稳压器和直流变换式开关稳压器等。
如图是采用直流变换器的开关稳压电路的框图。对工频电压直接整流-滤波后获得的直流电压,由开关管变为高频电压。后者经高频换流变压器变为一定的电压,再经高频整流-滤波以后给出所需的输出电压u0;开关管的工作受脉冲调制器和驱动放大器的控制。当输出电压u0发生变化时,来自输出端的取样信号经比较电路产生误差信号,然后通过脉冲调制器来控制开关管的开关工作比,从而使直流变换器的输出保持稳定。开关管是在饱和区断续工作的,所以功耗较线性电源的调整管为小,因而效率较高。大功率电力稳压器是有补偿变压器,调压器,控制电路,检测电路和操作电路组成。
开关稳压电源电路图
降压式开关电源:
降压式开关电源的典型电路如图七所示。当开关管VT1 导通时,二极管VD1 截止,输人的整流电压经VT1和L向C充电,这一电流使电感L中的储能增加。当开关管VT1截止时,电感L感应出左负右正的电压,经负载RL和续流二极管VD1释放电感L中存储的能量,维持输出直流电压不变。电路输出直流电压的高低由加在VT1基极上的脉冲宽度确定。
升压式开关电源:
升压式开关电源的稳压电路如图八所示。当开关管 VT1 导通时,电感L储存能量。当开关管VT1 截止时,电感L感应出左负右正的电压,该电压叠加在输人电压上,经二极管VD1向负载供电,使输出电压大于输人电压,形成升压式开关电源。
反转式开关电源:
反转式开关电源的典型电路如图九所示。这种电路又称为升降压式开关电源。无论开关管VT1之前的脉动直流电压高于或低于输出端的稳定电压,电路均能正常工作。
当开关管 VT1 导通时,电感L 储存能量,二极管VD1 截止,负载RL靠电容C上次的充电电荷供电。当开关管VT1截止时,电感L中的电流继续流通,并感应出上负下正的电压,经二极管VD1向负载供电,同时给电容C充电。
串联稳压电路概念
串联型稳压电路属直流稳压电源中的一种,在实际应用电路中应用非常广泛。如我们平常常用的78或79系列三端稳压器也是属于它的一种。
整流滤波后的电压是不稳定的电压,在电网电压或负载变化时,该电压都会产生变化,而且纹波电压又大。所以,整流滤波后,还须经过稳压电路,才能使输出电压在一定的范围内稳定不变。在这里我们就用串联型稳压电路对其进行稳压。
串联稳压电路基本结构
见附图。当输入电压(VI)改变时,能自动调节(VCE)电压的大小,使输出电压(Vo)保持恒定。例如:VI↑→Vo↑→经取样和放大电路后→IB↓→VCE↑→Vo↓
VI是整流滤波后的电压,T为调整管,A为比较放大电路,VREF为基准电压,它由稳压管Dz与限流电阻R构成。R1与R2组成反馈网络,是用来反映输出电压变化的取样环节。
集成线性
如果将前述的串联型稳压电源电路全部集成在一块硅片上,加以封装后引出三端引脚,就成了三端集成稳压电源了。
正电压输出的78××系列,负电压输出的79××系列。其中××表示固定电压输出的数值。如:7805、7806、7809、7812、7815、7818、7824等,指输出电压是+5V、+6V、+9V、+12V、+15V、+18V、+24V。79××系列也与之对应,只不过是负电压输出。这类稳压器的最大输出电流为1.5A,塑料封装(TO-220)最大功耗为10W(加散热器);金属壳封装(TO-3)外形,最大功耗为20W(加散热器)。
线性串联
这种稳压电路的主回路由调整管T与负载相串联构成,且T工作在线性状态,故称为线性串联式稳压电路。
输出电压Vo=VI-VCE,其变化量由反馈网络取样,并经放大电路(A)放大后去控制调整管T的基极电压,从而改变调整管T的VCE大小。
当输入电压VI增加(或负载电流Io减小)时,导致输出电压Vo增加,随之反馈电压VF=R2Vo/(R1+R2)=FvVo也增加(Fv为反馈系数)。VF与基准电压VREF相比较,其差值电压经比较放大电路放大后使调整管的VB和IC减小,于是调整管T的c-e间电压VCE增大,使Vo下降,从而维持Vo基本恒定。显然,这是电压负反馈电路基本性能。
串联稳压电路
电路一:
图4-1-2是简易串联稳压电源的一个实际应用电路,这个电路用在无锡市无线电五厂生产的“咏梅”牌771型8管台式收音机上。其中T8、DZ、R18构成简易稳压电路,B6、D4~D7、C21组成整流滤波电路。由于T8发射结有0.7V压降,为保证输出电压达到6V,应选用稳压值为6.7V左右的稳压管。
电路二:
最简单的串联型稳压电路如图Z0719所示。晶体管T在电路中起电压调整作用,故称调整管,因它与负载RL是串联联接的,故称串联型稳压电路。图中DZ与R组成硅稳压管稳压电路,给晶体管基极提供一个稳定的电压,叫基准电压UZ。R又是晶体管的偏流电阻,使晶体管工作于合适的工作状态,由电路可知
UL=Ui-UCE
UBE=UB-UE=UZ-UL
该电路的稳压原理如下:当输入电压Ui增加或负载电流L减小,使输出电压UL增大时,则三极管的UBE减小,从而使IB、IC都减小,UCE增加(相当于RCE增大)结果使UL基本不变。这一稳压过程
可表示为:
Ui↑(或IL↓)-UL↑-UBE↓-IB↓-IC↓-UCE↑-UL↓
同理,当U减小或儿增大,使UL减小时,通过与上述相反的调整过程,也可维持UL基本不变。
从放大电路的角度看,该稳压电路是一射极输出器(RL接于T的射极),其输出电压UL是跟随输入电压UB=UZ变化的,因UB是一稳定值,故UL也是稳定的,基本上不受Ui与IL变化的影响。
该稳压电路,由于直接用输出电压的微小变化量去控制调整管,其控制作用较小,所以,稳压效果不好。如果在电路中增加一级直流放大电路,把输出电压的微小变化加以放大,再去控制调整管,其稳压性能便可大大提高,这就是带放大环节的串联型稳压电路。
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