線(xiàn)性高電壓穩壓器的制作

一、本設計的特點(diǎn)

●輸出電壓范圍在0~500V之間可調，輸出電流最大1A.

●可以用于電子管前置放大器或(單端)功率放大器。

●內置加電后輸出電壓延遲功能(30s)。

●可選用3種調整管選擇插件。

電子管6528替代型國產(chǎn)電子管為FU一811(穩壓最大電流：600m A)。

電子管EL84/6BQ5或EL86/6CW5替代型國產(chǎn)電子管為6N5P(穩壓最大電流：50mA)。

場(chǎng)效應管DN2540(穩壓最大電流：1 A)。

電子管放大器性的能取決于可調節和穩定的電源，特別是靈敏的前置放大級，也包括(單端)功率放大器。假定使用很好的DC直流電源，它沒(méi)有來(lái)自信號頻率的嗡嗡聲，噪音和紋波。但還總是有通過(guò)濾波器和平滑電阻引起的來(lái)自電源線(xiàn)的紋波和哚音。即使你使用C-L-C的Tr型濾波，也不能保證完全干凈。并且當跟隨信號頻率變化的負載電流流過(guò)電源內阻時(shí)，歐姆定律告訴我們(電流×電阻)會(huì )在電源上引起與信號相關(guān)的電壓變化。

每個(gè)放大器都有一介被稱(chēng)作電源抑制率(PSRR)的性能指標。表示電源通過(guò)輸出端瀉放出的紋波和嗡嗡聲的程度。它隨著(zhù)放大器的拓撲結構變化，但總是存在的?；镜膯味穗娐返倪@個(gè)指標表現很差。因此，在高壓電源線(xiàn)上加一個(gè)低紋波，低噪音和嗡嗡聲的穩壓電源對于干凈的，無(wú)失真的聲音來(lái)說(shuō)是相當有用的。但傳統的高壓穩壓電源要加上許多電子管。復雜而且消耗功率。也很難獲得良好的性能。

本文介紹一種十分簡(jiǎn)單的新設計，也能夠提供十分優(yōu)良的性能。輸出電壓是用一個(gè)電阻全程可調節的，調節不會(huì )影響電路性能。

二、電路原理

本電路的原理可參照圖1,其設計思路是：你在這里看到的是一個(gè)高電壓穩壓器，但是少見(jiàn)昂貴的高壓設備和元件。就是說(shuō)，這里只有一個(gè)獨立的浮動(dòng)在高壓輸出端的低壓電源。這個(gè)低壓電源是燈絲加熱電源整流后提供。因此相應的誤差放大和控制電路可以使用低壓元器件。

圖1 T-reg概念圖

這類(lèi)串聯(lián)型穩壓電源總是三個(gè)元件組成。一個(gè)參照電壓和一個(gè)是將參照電壓與輸出電壓比較的誤差放大器。誤差放大器輸出驅動(dòng)調整管來(lái)保持輸出電壓穩定。

本電路中。參照電壓來(lái)源于電阻R3.由浮動(dòng)的恒流源T1驅動(dòng)。晶體管T2和T3組成了誤差放大器。這是一個(gè)差分放大器，是互補結構而不是對稱(chēng)結構，不用兩個(gè)相同極性的晶體管對稱(chēng)放置而是兩個(gè)互補的晶體管串接級聯(lián)，但其工作原理是相同：

參照電壓由T3輸入，而輸出電壓在T2.如果輸出電壓開(kāi)始降落到設置的電壓值之下，T2開(kāi)始難以導通，則跨接在R5兩端的對于通過(guò)調整管(電子管)的驅動(dòng)電壓將會(huì )增加。這將轉而提升了輸出電壓。

直到其再次恢復到設置電壓值。當Vout變得太高的時(shí)候，調整管的驅動(dòng)電壓將會(huì )減少，從而向下降低輸出電壓Vout,直到恢復到原來(lái)的設置電壓。由于除了差2個(gè)Vb-e電壓差之外。Vout基本等于Vref。

在原理上你可以通過(guò)選擇R3,設置輸出電壓為你所希望的任何值。相對于大多數傳統設置來(lái)說(shuō)這是個(gè)極大的優(yōu)點(diǎn)。傳統上，你得到的參照電壓是Vout的一部分，在饋送它到誤差放大器之前。從Vout分壓一部分。如果你很想改變Vout,就需要改變這個(gè)分壓比率。其缺點(diǎn)是。這也會(huì )改變控制環(huán)路的增益。

反過(guò)來(lái)。這又意味著(zhù)輸出電壓的性能和穩定性改變。

如這里所作的，通過(guò)使參照電壓等于輸出電壓。使電路的穩定性和性能不會(huì )隨著(zhù)輸出電壓而改變。

誤差放大器電路相對于高性能運算放大器來(lái)說(shuō)是很簡(jiǎn)單的?；诟咴鲆骐娐返倪\算放大器性能與其本身的穩定性和補償有關(guān)。事實(shí)上，如圖2和圖3所示，電路已經(jīng)有相當高的性能。高性能的因素之一是誤差放大器的負載電阻是從Vdrive到地的電阻R5.使用電子管做通過(guò)設備時(shí)。這個(gè)電阻是柵極電阻，大約為500kΩ(取決于電子管lo因此，即使在T2的基極和發(fā)射極之間很小的誤差電壓，都會(huì )引起相當大的矯正電流通過(guò)R5.進(jìn)而在Vdrive上產(chǎn)生相當大的矯正電壓。盡管電路簡(jiǎn)單，但回路增益相當大。

圖2 T-reg阻抗曲線(xiàn)圖

圖3 T-reg的輸出嗡嗡聲和噪聲曲線(xiàn)圖

三、實(shí)際電路

這是一個(gè)電子管穩壓器。這里有幾件其他的事需要注意一是加電時(shí)電子管陰陽(yáng)極電壓的延遲施加，不僅僅對調整管也包括對放大器。整個(gè)電路(不包括調整管)都顯示在圖4中。ICl是一個(gè)標準的555定時(shí)器(CMOS)。在電源接通之后一段時(shí)間，它拉低了IC3中的LED.用R8和C3設置的延遲時(shí)間大約有30秒。一旦IC3中的這個(gè)LED導通，光電可控硅激活。并使晶閘管THl接通。將整流后的高電壓施加到通過(guò)電子管上。

LM317相關(guān)文章:LM317中文資料

電子管相關(guān)文章:電子管原理

上一頁(yè) 1 2 下一頁(yè)