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[组图]晶体管直流稳压源

2020-01-06 11:45:28

晶体管直流稳压源
一、稳压电源的技术指标
直流稳压电源的技术指示如下：
（1）最大输出直流电流Iomax:表明该稳压电源的负荷能力，与整流管和调整管的最大允许电流IcM有关
（2）额定输出稳压直流电压Uo：分别定压式和调压式两种
（3）稳压系数数S：表示在负载电流与环境温度保持不变的情况下，由于输入电压Ui的变化而引起的输出电压的相对变化量与输入电压的相对变化量的比值，即：
S=(△Uo/Uo)/(△Ui/Ui)
S越小，电源的稳定性越好，通常S约为10-10。
（4）输出阻抗Ro：表示当输入电压和环境温度保持不变时，由于负载电流Io和变化而引起的输出电压的变化量与负载电流的变化量的比值，即
Ro=△Uo/△Io
可见，如果Ro越小，则说明输出电压的变化越小。
（5）纹波系数y：输出电压中交流分量占额定输出直流电压的百分比，即
r=[(U-)/Uo]×100%
显然，r越小越好，通常稳定电源的纹波电压只有几毫伏，甚至小于1毫伏
二、整流与滤波电路
1、整流电路
常用的整流有半波、全波、桥式、对偶、倍压式整流电路，它们都是利用二极管的单向导电性把交流电压变为直流电压，不同形式的整流电路对变压器及二极管的要求也不同，其特点和要求列于表一中
表一各种整流电路的主要指标
 半波整流（a）全波整流（b）桥式整流（c)对偶整流（d）倍压整流（e）
电路
 交流输入电压
（有效值）		空载时输出电压
（有效值）Uo		带负载时输出电压
（有效值）Uo 		每管的反向峰值
电压		每管通过的电流
平均值有效值
（a）
U2
U2
U2
U2
Io
1.57Io
（b）
2U2
U2
1.2U2
U2
0.5Io
0.79Io
（c）
U2
U2
1.2U2
U2
0.5Io
0.79Io
（d）
2U2
U2
1.2U2
U2
0.5Io
0.79Io
（e）
U2
U2
2U2
U2
Io
1.57Io

2、滤波电路
滤波电路实际上是一种低通滤波电路，它能通过直流分量，而抑制交流分量、因此通常用电容和电感元件组成，其电路形式和特点列下于下表二中，滤波电路以纹波系数r来评价其滤波性能的优劣：

表二各种滤波电路的比较
 
电容滤波
电感电容滤波
阻容滤波
晶体管滤波
电路
优点1.输出电压较高
2.在小电流时滤波效能较高		1.滤波效能很高
2.几乎没有直流电压损失		1.滤波效能较高
2.能兼降压限流作用		1.滤波效能很高
2.其他特点与阻容滤波相同
缺点1.带负载能力差
2.电源起动时充电电流很大，使整流电路承常受很大的冲击电流		作低频滤波器时体积大、较笨重，成本高1.带负载能力差
2.有直流电压损失		多用一个晶体管，其他与阻容滤波相同
适用场合负载电流较小的场面合负载电流较大，要求纹波系数很小的场面合负载电阻较大，电流较小及要求纹波系数很小的情况负载电不太大及要求纹波系数很小的情况
参数选择全波整流
C=[(1.44×10）/rRL](μF)
半波整流
C=[(2.88×10)/rRL](μF)		全波整流
LC=1.99/r
取L≥（2RL/942）（H）
C(μF)		全波整流
RC=[(2.3×10)/rRL]
R一般取数十至数百ΩC(μF)		其中C可按阻容滤波公式计算
Rb取数KΩ
Cb取几至十几μF
注：r是输出电压的纹波系数数
 r=输出电压交流分量有效值（伏）/输出直流电压（平均值）（伏）
r越小，滤波性能越好。通常r为百分之几至千分之几。
采用电感滤波时，应考虑到在电源断开时，电感线圈两端会产生较大的感应电势，所以选用整流二极管的电压特级应留有一定余量，以防击穿。
三、并联式稳压电源
若调整元件与负载并随着，称为并联稳压电源，如图1所示，图中稳压管Dz作为调整无件，通常Dz运用在反向击穿状态，所以，Dz在中路中的接法要使Iz的方向与Dz方向相反，由于稳压管Dz反向击穿时，具有稳压特性，即稳压管中电Iz在Izmin-Izmax范围内变化时，稳压管的端电压Uz几乎并联式稳压电源结构简单，输出电流小，适用于固定稳压的基准电源及用作晶体管稳压电路中的辅助电源，图2给出几种参考电路。
图一

图二

图三
图三是晶体管并联稳压电源。以晶体管BG2与BG3作调整元件，它与负载相并联，故属并联式稳压电路，BG1为放大元件，若输入电压|Ui|增加时，|UR2|和|Ue1|也增加，而BG2、BG3集射之间的电阻减小，因此输入电压增量基本上降落在R1上，从而保证U2稳定。

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