直流穩(wěn)壓電源技術(shù)―串聯(lián)穩(wěn)壓電源

一、簡易串聯(lián)穩(wěn)壓電源

1、原理分析

圖4-1-1是簡易串聯(lián)穩(wěn)壓電源，T1是調(diào)整管，D1是基準(zhǔn)電壓源，R1是限流電阻，R2是負載。由于T1基極電壓被D1固定在UD1，T1發(fā)射結(jié)電壓(UT1)BE在T1正常工作時基本是一個固定值(一般硅管為0.7V，鍺管為0.3V)，所以輸出電壓UO=UD1-(UT1)BE。當(dāng)輸出電壓遠大于T1發(fā)射結(jié)電壓時，可以忽略(UT1)BE，則UO≈UD1。

下面我們分析一下建議串聯(lián)穩(wěn)壓電源的穩(wěn)壓工作原理：

假設(shè)由于某種原因引起輸出電壓UO降低，即T1的發(fā)射極電壓(UT1)E降低，由于UD1保持不變，從而造成T1發(fā)射結(jié)電壓(UT1)BE上升，引起T1基極電流(IT1)B上升，從而造成T1發(fā)射極電流(IT1)E被放大β倍上升，由晶體管的負載特性可知，這時T1導(dǎo)通更加充分管壓降(UT1)CE將迅速減小，輸入電壓UI更多的加到負載上，UO得到快速回升。這個調(diào)整過程可以使用下面的變化關(guān)系圖表示：

UO↓→(UT1)E↓→UD1恒定→(UT1)BE↑→(IT1)B↑→(IT1)E↑→(UT1)CE↓→UO↑

當(dāng)輸出電壓上升時，整個分析過程與上面過程的變化相反，這里我們就不再重復(fù)，只是簡單的用下面的變化關(guān)系圖表示：

UO↑→(UT1)E↑→UD1恒定→(UT1)BE↓→(IT1)B↓→(IT1)E↓→(UT1)CE↑→UO↓

這里我們只分析了輸出電壓UO降低的穩(wěn)壓工作原理，其實輸入電壓UI降低等其他情況下的穩(wěn)壓工作原理都與此類似，最終都是反應(yīng)在輸出電壓UO降低上，因此工作原理大致相同。

從電路的工作原理可以看出，穩(wěn)壓的關(guān)鍵有兩點：一是穩(wěn)壓管D1的穩(wěn)壓值UD1要保持穩(wěn)定;二是調(diào)整管T1要工作在放大區(qū)且工作特性要好。

其實還可以用反饋的原理來說明簡易串聯(lián)穩(wěn)壓電源的工作原理。由于電路是一個射極輸出器，屬于電壓串聯(lián)負反饋電路，電路的輸出電壓為UO=(UT1)E≈(UT1)B，由于(UT1)B保持穩(wěn)定，所以輸出電壓UO也保持穩(wěn)定。

簡易串聯(lián)穩(wěn)壓電源由于使用固定的基準(zhǔn)電壓源D1，所以當(dāng)需要改變輸出電壓時只有更換穩(wěn)壓管D1，這樣調(diào)整輸出電壓非常不方便。另外由于直接通過輸出電壓UO的變化來調(diào)節(jié)T1的管壓降(UT1)CE，這樣控制作用較小，穩(wěn)壓效果還不夠理想。因此這種穩(wěn)壓電源僅僅適合一些比較簡單的應(yīng)用場合。

2、電路實例

圖4-1-1是簡易串聯(lián)穩(wěn)壓電源的一個實際應(yīng)用電路，這個電路用在無錫市無線電五廠生產(chǎn)的“詠梅”牌771型8管臺式收音機上。其中T8、DZ、R18構(gòu)成簡易穩(wěn)壓電路，B6、D4～D7、C21組成整流濾波電路。由于T8發(fā)射結(jié)有0.7V壓降，為保證輸出電壓達到6V，應(yīng)選用穩(wěn)壓值為6.7V左右的穩(wěn)壓管。

二、串聯(lián)負反饋穩(wěn)壓電源

由于簡易串聯(lián)穩(wěn)壓電源輸出電壓受穩(wěn)壓管穩(wěn)壓值得限制無法調(diào)節(jié)，當(dāng)需要改變輸出電壓時必須更換穩(wěn)壓管，造成電路的靈活性較差;同時由輸出電壓直接控制調(diào)整管的工作，造成電路的穩(wěn)壓效果也不夠理想。所以必須對簡易穩(wěn)壓電源進行改進，增加一級放大電路，專門負責(zé)將輸出電壓的變化量放大后控制調(diào)整管的工作。由于整個控制過程是一個負反饋過程，所以這樣的穩(wěn)壓電源叫串聯(lián)負反饋穩(wěn)壓電源。