穩壓電路的工作原理 穩壓電路( 二 )


穩壓電路的工作原理  穩壓電路

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(2)基準電壓源
電阻R2為穩壓二極管VZ提供基準電流 , 穩壓二極管為電路提供基準電壓Vz 。
(3)比較放大環節
樣品電壓Ub經晶體管VT2的b-e結與基準電壓Vz相比較 , 產生誤差電壓Ube 。誤差電壓被晶體管VT2放大 , 其導通程度受Ube控制 , 流過VT2的集電極電流發生改變(Uce改變) 。
(4)調整環節
調整電路由晶體管VT1組成 。通過控制VT1的基極電流 , 進而改變VT1的集電極電流 , 調整Uce使輸出電壓得到控制 。
【提示】
穩壓電路的工作原理  穩壓電路

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2.穩壓控制過程
假設負載變大 , 引起輸出電壓降低 。當輸出電壓Uo降低時 , 樣品電壓Ub與Uo成比例降低 , 經VT2的b-e結電壓Ube與基準電壓VZ相比較 , 因Ub=VZ+Ube , 產生的誤差電壓Ube必將減小 。減小的Ube使誤差放大晶體管VT2的基極電流Ib減小 , 引起VT2集電極電流Ic變?。║ce增大) 。輸入電壓Ui流經R1進入晶體管VT1的基極電流被VT2集電極電流分流減少 , VT2基極電壓升高 , 使VT2集電極電流增大 , Uce減小 。根據Uo=Ui-Uce , 輸出電壓Uo將升高 , 結果輸出電壓被調整升高 , 彌補負載變重引起的下降 , 從而使輸出電壓得以穩定不變 。
這一過程可簡述如下:
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相反 , 負載變輕引起輸出電壓升高時的穩壓控制過程正與上述過程相反 。
三端集成穩壓電源隨著電子技術的發展 , 穩壓電路也實現了集成化 , 最常見的有三端集成穩壓器件 , 可分為固定式穩壓器件和可調式穩壓器件 。
三端固定式集成穩壓器特點是輸出電壓不可調節 , 其型號主要有:
1)LM78XX系列 , 為正電壓輸入、正電壓輸出 , 常見的有LM7805、LM7809、LM7812等 。
2)LM79XX系列 , 為負電壓輸入、負電壓輸出 , 常見的有LM7905、LM7909、LM7912等 。
3)LM78XX系列與LM79XX系列輸入輸出電壓幅值相同 , 但極性不同 , 管腳排列也不同 。
4)與LM系列相似的還有CW78XX系列、KA78XX系列等 , 它們可直接替換使用 。
三端固定式集成穩壓器型號的后兩位數XX表示輸出穩壓值 , 更大輸出電流為1.5A 。如LM7805為輸出+5V電壓 , LM7812為輸出+12V電壓 。圖2-25所示為KA7805三端穩壓集成器應用電路原理圖及實物圖 。
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圖2-25 KA 7805三端穩壓集成電路應用圖及實物圖
【提示】
三端集成穩壓器輸入端電壓大于輸出電壓時 , 才能輸出規定電壓 。
常見的三端可調式集成穩壓器件有LM317 。LM317實物圖及其應用電路如圖2-26所示 , 輸出電壓由R/VR的比值決定 , 調節VR就可改變輸出電壓 。一般情況下 , 要在LM317輸入與輸出端接入電容器 , 以穩定輸出電壓 。
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圖2-26 LM317實物圖及其應用電路
三端精密穩壓控制器常應用于電路中的TL431就是三端精密穩壓控制器 , 是一種可控精密電壓比較穩壓器件 , 相當于一個穩壓值在2.5~36V間可變的穩壓二極管 , 其外形、符號及內部結構如圖2-27所示 。其中 , A為陽極 , K為陰極 , R為門極 。
TL431穩壓器的工作原理:加到R兩端的電壓URA在TL431內部通過比較運算放大器與基準電壓(Vref)進行比較 , 當其高于基準電壓時 , 運算放大器輸出高電壓使內部晶體管導通加強(即IKA增大) , 反之 , IKA減小 。
TL431主要用在穩壓控制電路中 。
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圖2-27 TL431的外形、符號、內部結構

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