直流穩(wěn)壓電源的工作原理和簡單介紹
晶體管串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源的典型電路方框圖如圖所示。它由整流濾波電路、串聯(lián)型穩(wěn)壓電路、輔助電源和保護(hù)電路等部分組成。
整流濾波電路包括電源變壓器、整流電路和濾波電路。半導(dǎo)體電路常用的直流電源有6V、12V、18V、24V、30V等額定電壓值，而電網(wǎng)電壓一般為交流220V，要把電網(wǎng)的交流電壓變換成所需要的直流電壓，首先要經(jīng)過電源變壓器降壓，然后通過整流電路將交流電變成脈動(dòng)的直流電，由于整流后的電壓還有較大的交流成分，必須通過濾波電路加以濾除，從而得到比較平滑的直流電壓。
經(jīng)過濾波電路后所得到的直流電壓，雖然脈動(dòng)小了，但是電壓的數(shù)值仍是不穩(wěn)定的，其主要原因有三個(gè)方面：一是交流電網(wǎng)的電壓一般有±10%左右的波動(dòng)，因而會(huì)引起整流濾波輸出的直流電壓也有±10%左右的波動(dòng);二是整流濾波電路存在內(nèi)阻，當(dāng)負(fù)載電流變化時(shí)，在內(nèi)阻上的電壓降落也會(huì)變化，使輸出直流電壓也隨之變化;三是在整流穩(wěn)壓電路中，由于采用的半導(dǎo)體器件特性隨環(huán)境溫度而變化，所以也造成輸出電壓不穩(wěn)定。
穩(wěn)壓電路可以保持輸出直流電壓的穩(wěn)定，使之不隨電網(wǎng)電壓、負(fù)載或溫度的變化而變化。串聯(lián)型穩(wěn)壓電路由調(diào)整環(huán)節(jié)、比較放大電路、取樣電路、基準(zhǔn)電壓等部分組成。調(diào)整環(huán)節(jié)中的調(diào)整管是串接在濾波電路和負(fù)載之間，故稱為串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。調(diào)整管相當(dāng)于一個(gè)可變電阻，如果輸出電壓升高了，則其電阻值相應(yīng)地增大，使輸出電壓降回來;反之，如果輸出電壓下降了，則其電阻值相應(yīng)地減小，使輸出電壓有所升高。這樣調(diào)整輸出電壓，使其維持不變，就可達(dá)到穩(wěn)壓的目的。
取樣電路用電阻分壓的方法，將輸出電壓的變化按一定比例取樣下來，為取樣信號(hào)?；鶞?zhǔn)電壓是穩(wěn)定而標(biāo)準(zhǔn)的參考電壓。取樣信號(hào)與基準(zhǔn)電壓同時(shí)加至比較放大電路進(jìn)行比較，然后將兩者之差進(jìn)行放大，用放大后的電壓去控制調(diào)整管的基極注入電流，從而改變調(diào)整管的直流內(nèi)阻，調(diào)整輸出電壓穩(wěn)定不變。為提高穩(wěn)壓器的性能，比較放大電路常采用兩級(jí)差動(dòng)放大器，放大倍數(shù)較大，控制能力較強(qiáng)，其次比較放大電路還要求零點(diǎn)漂移小，溫度穩(wěn)定性好。
上述的整流濾波電路與串聯(lián)型穩(wěn)壓電路合在一起，也稱為主電源。其穩(wěn)壓原理是這樣的：如果由于電網(wǎng)電壓或負(fù)載變化而引起輸出電壓增大時(shí)，經(jīng)取樣電路產(chǎn)生的取樣電壓也增大，這時(shí)取樣電壓大于基準(zhǔn)電壓，其差值經(jīng)比較放大電路放大后，經(jīng)調(diào)整環(huán)節(jié)使調(diào)整管的發(fā)射結(jié)電壓減小，其基極電流減小，調(diào)整管的直流內(nèi)阻增大，其管壓降就增大，從而使輸出電壓減小，維持了輸出電壓的穩(wěn)定。同理，當(dāng)輸出電壓減小時(shí)，通過類似過程，使調(diào)整管的直流內(nèi)阻減小，其管壓降減小，也將使輸出電壓回升，從而基本保持不變。
直流穩(wěn)壓電源除了主電源，一般都有兩組輔助電源。**輔助電源由整流器和穩(wěn)壓器組成，其輸出電壓也相當(dāng)穩(wěn)定;**輔助電源與主電源電路相似，也由整流濾波電路和串聯(lián)型穩(wěn)壓電路組成，其輸出電壓很穩(wěn)定。**輔助電源的輸出電壓一方面作為保護(hù)電路的電源電壓，另一方面與主電源的輸出電壓和**輔助電源的輸出電壓正向串聯(lián)后，作為主電源比較放大電路末級(jí)差動(dòng)放大管的電源電壓，為比較放大電路提供一個(gè)具有較高電壓的穩(wěn)壓電源，使其增益較大，這樣，就提高了主電源串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的調(diào)整靈敏度，進(jìn)一步提高了其輸出電壓的穩(wěn)定性。**輔助電源的輸出電壓一方面作為主電源比較放大電路差動(dòng)放大管的電源電壓，另一方面通過分壓電路輸出穩(wěn)定的電壓，作為主電源比較放大電路的基準(zhǔn)電壓。
在串聯(lián)型穩(wěn)壓電路中，當(dāng)過載時(shí)，特別是在輸出端短路的情況下，輸入直流電壓幾乎全部落在調(diào)整管的兩端，這種過載現(xiàn)象即使時(shí)間很短，也會(huì)使調(diào)整管和整流二極管立即燒毀。因此，必須采用快速動(dòng)作的過流自動(dòng)保護(hù)電路。當(dāng)過載或短路時(shí)，通過保護(hù)電路使調(diào)整管截止。這時(shí)，輸出電壓和電流基本都下降為零，起到保護(hù)作用。這種保護(hù)電路稱為截止式保護(hù)電路。
公安機(jī)關(guān)備案號(hào)：
