一、线性稳压电源串联电路
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。 直流稳压电源的技术指标可以分为两大类:一类是特性指标,反映直流稳压电源的固有特性,如输入电压、输出电压、输出电流、输出电压调节范围;另一类是质量指标,反映直流稳压电源的优劣,包括稳定度、等效内阻(输出电阻)、纹波电压及温度系数等。 主要区别:并联直流稳压电源·的效率较低,特别是轻负载时,电能几乎全部消耗在限流电阻和调整管上;·输出电压调节范围很小;稳定度不易做得很高。而串联稳压电源正好可以避免这些缺点,所以现在广泛使用的一般都是串联稳压电源。
二、串联型直流稳压电源电路
实用的直流稳压电路大量使用的是串联调整型稳压电路,这种稳压电路比稳压二极管稳压电路复杂得多,但是稳压性能更好。
三、串联型可调稳压电源电路
工作原理: 串联型稳压电路,除了变压、整流、滤波外,稳压部分一般有四个环节:调整环节、基准电压、比较放大器和取样电路。
当电网电压或负载变动引起输出电压V0变化时,取样电路将输出电压V0的一部分馈送回比较放大器和基准电压进行比较。
其产生的误差电压经放大后去控制调整管的基极电流,自动地改变调整管集—射极间的电压,补偿V0的变化,从而维持输出电压基本不变。
四、线性串联直流稳压电源
直流稳压电源的组成
直流稳压电源主要由四部分组成:电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路。
1.电源变压器
电源变压器是一种软磁电磁元件,功能是功率传送、电压变换和绝缘隔离,在电源技术中和电力电子技术中得到广泛的应用。
2.整流电路
“整流电路”(rectifying circuit)是把交流电能转换为直流电能的电路。大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。它在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀等领域得到广泛应用。整流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成。20世纪70年代以后,主电路多用硅整流二极管和晶闸管组成。滤波器接在主电路与负载之间,用于滤除脉动直流电压中的交流成分。变压器设置与否视具体情况而定。变压器的作用是实现交流输入电压与直流输出电压间的匹配以及交流电网与整流电路之间的电隔离。
整流电路的作用是将交流降压电路输出的电压较低的交流电转换成单向脉动性直流电,这就是交流电的整流过程,整流电路主要由整流二极管组成。经过整流电路之后的电压已经不是交流电压,而是一种含有直流电压和交流电压的混合电压。习惯上称单向脉动性直流电压。
3.滤波电路
滤波电路常用于滤去整流输出电压中的纹波,一般由电抗元件组成,如在负载电阻两端并联电容器C,或与负载串联电感器L,以及由电容,电感组成而成的各种复式滤波电路。
4.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。
五、线性稳压电源串联电路原理
串联型直流稳压电源保护电路的工作原理是稳压二极管工作电流较小,稳压二极管在电路当中务必要接上限流电阻,线性串联型稳压电源虽然工作电流较大,并且输出电压一般可连续调节,但是功耗也很大,和开关电源相比利用效率相对比较低下。
现在这种线性稳压电路已基本集成化,像我们常见等稳压管就是利用这种原理组成的集成管,不再是由一个个分立的元器件组成,因此广泛应用在各种电子电路,特别是功率不是很高的电路当中。
六、线性稳压电源串联电路图
可以从输出端的电压方程式理解稳压原理:UO=VD5-VBE,就是说直流输出电压是有两个恒定电压决定的,VD5是稳压二极管21伏,VBE是三极管BE结电压=0.7伏,所以输出电压等于20.3伏。
当负载开路时R1通过D5的电流最大,三极管发射极没有电流,所以稳压管最大允许电流是选择R1阻值的计算依据。
当负载电流最大时,R1电流绝大部分流入三极管基极,驱动发射极流出最大电流,此时稳压管电流最小,稳压值最大。
因此需要知道负载电阻的变化范围才能确定最大、最小负载电流,才能计算R1数字,等等。