简单的稳压电路.docVIP

交流电经过整流可以变成直流电，但是它的电压是不稳定的：供电电压的变化或用电电流的变化，都能引起电源电压的波动。要获得稳定不变的直流电源，还必须再增加稳压电路。 　　要了解稳压电路的工作，得从稳压管说起。 　　一、有“特异功能”的二极管稳压管 　　一般三极管都是正向导通，反向截止；加在二极管上的反向电压、如果超过二极管的承受能力，二极管就要击穿损毁。但是有一种二极管，它的正向特性与普通二极管相同，而反向特性却比较特殊：当反向电压加到一定程度时，虽然管子呈现击穿状态，通过较大电流，却不损毁，并且这种现象的重复性很好；反过来着，只要管子处在击穿状态，尽管流过管子的电在变化很大，而管子两端的电压却变化极小起到稳压作用。这种特殊的二极管叫稳压管。 　　稳压管的型号有2CW、2DW 等系列，它的电路符号如图5－17所示。 　　稳压管的稳压特性，可用图5一18所示伏安特性曲线很清楚地表示出来。 　　稳压管是利用反向击多区的稳压特性进行工作的，因此、稳压管在电路中要反向连接。稳压管的反向击穿电压称为稳定电压、不同类型稳压管的稳定电压也不一样，某一型号的稳压管的稳压值固定在口定范围。例如：2CW11的稳压值是3.2伏到4．5伏，其中某一只管子的稳压值可能是3．5伏，另一只管子则可能是4，2伏。 　　在实际应用中，如果选择不到稳压值符合需要的稳压管，可以选用稳压值较低的稳压管，然后串联一办或几只硅二极管“枕垫”，把稳定电压提高到所需数值。这是利用硅二极管的正向压降为0．6～0．7伏的特点来进行稳压的。因此，二极管在电路中必须正向连接，这是与稳压管不同的。 稳压管稳压性能的好坏，可以用它的动态电阻r来表示： 　　显然，对于同样的电流变化量ΔI，稳压管两端的电压变化量ΔU越小，动态电阻越小，稳压管性能就越好。 　　稳压管的动态电阻是随工作电流变化的，工作电流越大。动态电阻越小。因此，为使稳压效果好，工作电流要选得合。工作电流选得大些，可以减小动态电阻，但不能超过管子的最大允许电流（或最大耗散功率）。各种型号管子的工作电流和最大允许电流，可以从手册中查到。 　　稳压管的稳定性能受温度影响，当温度变化时，它的稳定电压也要发生变化，常用稳定电压的温度系数来表示这种性能例如2CW19型稳压管的稳定电压Uw= 12伏，温度系数为0.095%℃ ，说明温度每升高1℃，其稳定电压升高11.4毫伏。为提高电路的稳定性能，往往采用适当的温度补偿措施。在稳定性能要求很高时，需使用具有温度补偿的稳压，如2DW7A、2DW7W、2DW7C 等。 　　二、硅稳压管稳压电路 　　由硅稳压管组成的简单稳压电路如图5-l9（a）所示。硅稳压管DW与负载Rfz，并联，R1为限流电阻。 　　这个电路是怎样进行稳压的呢？若电网电压升高，整流电路的输出电压Usr也随之升高，引起负载电压Usc 升高。由于稳压管DW与负载Rfz并联，Usc 只要有根少一点增长，就会使流过稳压管的电流急剧增加，使得I1也增大，限流电阻R1上的电压降增大，从而抵消了Usr的升高，保持负载电压Usc 基本不变。反之，若电网电压降低，引起Usr下降，造成Usc 也下降，则稳压管中的电流急剧减小，使得I1减小，R1上的压降也减小，从而抵消了Usr的下降，保持负载电压Usc 基本不变。 若Usr 不变而负载电流增加，则R1上的压降增加，造成负载电压Usc 下降。Usc 只要下降一点点，稳压管中的电流就迅速减小，使R1上的压降再减小下来，从而保持R1上的压降基本不变，使负载电压Usc 得以稳定。 　　综上所述可以看出，稳压管起着电流的自动调节作用，而限流电阻起着电压调整作用。稳压管的动态电阻越小，限流电阻越大，输出电压的稳定性越好。 　　那么怎样选择稳压管和限流电阻呢？ 　　1．因为稳压管是与负载并联的，所以稳田管的稳定电压应该等于负载直流电压,即Uw＝Usc 。稳压管最大稳定电流的选择，要考虑到特殊情况下稳压管通过的最大电流：一种情况是，当负载电流Ifz＝0时，全部最大负载电流Ifzmax都通过稳压管；另一种情况是，输入电压Usr，升高，也会引起通过稳压管电流增大。一般取稳压管最大电流选用动态电阻小、电压温度系数小的稳压管，有利于提高电压的稳定度。 　　2．限流电阻R1可由式中算出：因为Usr 、和Ifz都是变化的，为了保证Ifz＝0时Iw不起超过稳压管的最大稳定电流，R1要足够大，为了保证稳定作用，又必须保证在Usr，最小时，Iw大于稳压管的最小稳定电流。综合上述两右面的考虑，限流电阻R1的选择范围是： 　图5－l9（A）所示电路简单可靠，但是稳定电压不能调整，负载电流太小，一般多用做电路前级的稳压和其他电源的参考电压。 　　采用两级硅稳压管稳压电路，可以输出两种稳定电压U1和Usc ，并能进一步提高稳压效果。电路见