電容降壓式穩壓電源輸出電流較小,但他不用變壓器所以體積小,成本低,適用于耗電小的電子設備,原理圖見(1-1)
如果橋式整流電路的輸入交流電壓為Vi輸出直流電壓為Vo,輸出電流為Iz 則降壓電容容抗近似為:Xc≈[Vi-Va]/Iz=[220-Va]/Iz (Ω) ,而電容值為:C1=106/2πfXc=106/314Xc (uf),如果穩壓管采用輸出Vn=6v穩定電壓時的穩定電流Ix=10mA最大穩定電流Izm=38mA,則輸出電流允許變化范圍為Io=0-28mA,為減少紋波系數和限流電阻上的功耗,R3取200Ω,則
Vo=Vn+R3Izm=6+200*0.038=13.6V,而當濾波電容足夠大時,橋式整流輸出直流電壓約為交流最大值的0.9,因此Vi=Vo/0.9√2≈11V;Xc=[220-11]/0.038=5500Ω;
C1=106/314*5500=0.579uf,如果要求不是非常嚴格的話我們一般取近似的標稱值,那麼C1=0.56uf。電路中的、C1耐壓應大于300V,氖管N用來檢查火線。
(二)簡單的串聯型直流穩壓電源:
最簡單的串聯型直流穩壓電源見圖(1-2),其中三極管BG為調整管,R、DW組成基準電壓源,他的工作原理可以用圖1-2 b來說明,BG、R、DW相當于一個可變電阻,同負載RL組成分壓器,當負載RL或Vi改變時只要調節Rt就可使RL兩端電壓基本保持不便,圖1-2a中的BG即起到一個可變電阻的作用,他的基極加有基準電壓,當輸入電壓Vi升高或負載電阻RL減小時電流增大,Vo升高,BG的Vbe=Vb-Ve減小,其內阻增大Vo降低。相反輸入電壓降低或負載RL增大時,電流減小Vo降低,Vbe升高,BG的內阻減小,Vo上升,因此BG起到了自動調整電壓的作用。調整過程中關鍵是Vbe發生變化,所以Vb越穩定調整精度越高,BG的β值越高調整作用越明顯,靈敏度越高。
由于Ve=Vb-Vbe,所以Ve隨Vb變化,他們始終差一個Vbe值,BG的作用是一個射級跟隨器。
電路設計很簡單,如果要求輸出電壓12V,電流100mA,則穩壓管DW應選用
V w=Vo+0.7(DW壓降)=12.7V電阻R是DW的限流電阻,若穩定電流Iz=10mA,Vi=18V則R=[Vi-Vz]/Iz=[18-12.7]/0.01=530Ω。BG的耐壓應大于Vi,集電極功耗應大于[[Vi- Vo]*Io。圖1-3為穩壓電源的原理圖:
額定電?V輸出電流100mA。R4為穩壓源提供直流通路,使空載時BG2集電極電路仍有2-4mA的電流以維持正常工作,C2進一步改善輸出端的紋波系數。BG1起短路保護作用,正常時BG1基極電位Vb1≈3.5V發射級電位Ve1=Vo=6v ,BG1處于反向偏置而截止,所以,BG1對整個電路無影響,當輸出短路后Ve1=0,BG1正向偏置而導通,由于BG1基極電位較高,基極電流很大,因此BG1呈飽和狀態,其集電極電壓即BG2基極電壓接近0V使BG2截止,從而保護了整流管和調整管。
BG1的飽和壓降愈小愈好,至少要使Vces1≤0.5V。
- 組圖穩壓(6008)
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