线性集成稳压电路工作原理
线性集成稳压电线性集成稳压电线性集成稳压电线性集成稳压电路工作原理路工作原理路工作原理路工作原理 模拟电子技术模拟电子技术线性集成稳压电路工作原理线性集成稳压电路工作原理1.1 交流供电式稳压电源的组成和工作原理 线性集成稳压电路主要用于组成交流供电式稳压电源。由线性集成稳压电路组成的交流供电式稳压电源如图所示，它由变压器、整流电路、滤波电路和集成稳压电路组成。直到目前为止，稳压电源中被集成化的只是稳压电路部分。滤波部分是一个大容量的电容器，变压器包含大容量电感和铁心，都还无法集成化，整流电路部分也都没有制作在集成稳压电路之中。线性集成稳压电路工作原理线性集成稳压电路工作原理1.2 集成稳压电路工作原理 按工作原理划分，稳压电路可分为串联式稳压电路和并联式稳压电路。用于构成交流供电稳压电源的集成稳压电路，都属于串联式稳压电路。因此，我们限于介绍串联式稳压电路的工作原理。串联式稳压电路的思路是用一个调整元件与用电设备RL相串联，通过调整元件上的电压降的调节来达到稳定输出电压的目的。例如，将电位器RD作为调整元件，让它和负载RL相串联，通过电位器的不断调节就可以达到稳压的目的，如图所示。调节电位器上的压降可以调控负载上的电压。线性集成稳压电路工作原理线性集成稳压电路工作原理1.2 集成稳压电路工作原理 用电位器实现稳压的原理如下：如果由于某种原因，负载RL两端的电压U0下降而偏低，则可以将电位器电阻RP1调小，从而电位器两端压降UD减小，根据式（1），U0便会增加；反之，当U0过大时，应将电位器电阻RD调大，因此电位器两端压降UD随之变大，U0就会小下来。如果用一个可以由电来控制的调节元件取代电位器，按照上述思路就能实现电压的自动控制。现在常用的稳压电路，都用三极管（或场效应管）取代图中的电位器。（1）线性集成稳压电路工作原理线性集成稳压电路工作原理1.2 集成稳压电路工作原理 用三极管取代图中的电位器后，稳压电路如图1所示 三极管是电流控制元件，控制基极电流就可以控制流过三极管的集电极电流，从而可以控制集电极和发射极之间的压降UCE，如前所述，通过UCE的调整就可以达到稳压的目的。因此，只要将基极电流的变化与输出电压U0联系起来，当输出电压U0 发生变化时，基极电流相应地变化，基极电流的变化使集电极电流相应地发生变化，从而使电压降UCE发生所需要的变化，稳压的目的就能达到。线性集成稳压电路工作原理线性集成稳压电路工作原理用三极管作为调整元件的一种具体稳压电路如图所示 先假设负载电阻RL不变，电网电压升高引起Ui升高，于是输出电压U0升高。引起输出电压U0的升高会引发一系列变化：U0Ub2Ube2Ic2Uc2Ub1U0可见电网电压U0升高引起的U0的升高受到了抑制。线性集成稳压电路工作原理线性集成稳压电路工作原理用三极管作为调整元件的一种具体稳压电路如图所示 同样可以说明电网电压下降引起U0下降是如何受到抑制的。引起输出电压U0的下降会引发一系列变化：U0Ub2Ube2Ic2Uc2Ub1U0，可见电网电压U0下降引起的U0的下降受到了抑制。线性集成稳压电路工作原理线性集成稳压电路工作原理再看电网电压不变时负载电阻RL变小引起U0减小的情况。U0减小后，采样所得的三极管VT2基极电压也下降，VT2发射极接稳压管，该点电压不随U0变化，因此VT2发射结电压Ube2下降，VT2集电极电流减小，集电极电压升高，也即调整管基极电压升高，从而导致其发射极电压U0随之升高，于是抵消了U0的下降。负载电阻RL变大的情况也可类似地加以说明。线性集成稳压电路工作原理线性集成稳压电路工作原理-1.3 1.3 集成稳压电路的效率集成稳压电路的效率输入集成稳压电路的电能量并不能全部为用电设备所利用，这是因为集成稳压电路工作的时候要消耗能量。我们将负载得到的能量（电功率）在输入集成稳压电路的总能量（电功率）中所占的比例称为集成稳压电路的效率。集成稳压电路的效率是一个十分重要的指标，特别是将其用于组成直流供电的稳压电源时会起着关键性的作用。为了获得有关集成稳压电路效率的具体概念，下面通过下图所示的电路进行效率的估算。线性集成稳压电路工作原理线性集成稳压电路工作原理-1.3 1.3 集成稳压电路的效率集成稳压电路的效率效率的估算假设集成稳压电路的输入电压为Ui，输入电流为Ii，输出电压（加在负载上的电压）为U0，流过负载的电流为I0。由此可以计算，输入集成稳压电路的总电功率为：负载得到的电功率等于：由此可以计算出集成稳压电路的效率为：线性集成稳压电路工作原理线性集成稳压电路工作原理-1.3 1.3 集成稳压电路的效率集成稳压电路的效率效率的估算假设输出电压为5V，为了保证调整三极管工作于放大区域，其ce极间电压需大于3V，因此输入电压至少需8V。考虑到电网电压的波动，电网电压下跌时输入电压会下降，需将电网电压正常220V时的输入电压定为10V。设输出电流和输入电流的比值I0/Ii=0.9。将上述估计值代入式（1），可求得效率=45%。这说明，输入的电功率，只有45%为负载所利用，其余的功率消耗在集成稳压电路中，其中大部分电能用来使调整管发热。（1）谢谢观看！谢谢观看！谢谢观看！谢谢观看！模拟电子技术模拟电子技术
