直流穩壓電源技術(shù)―串聯(lián)穩壓電源

一、簡(jiǎn)易串聯(lián)穩壓電源

1、原理分析

圖4-1-1是簡(jiǎn)易串聯(lián)穩壓電源，T1是調整管，D1是基準電壓源，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)射結電壓(UT1)BE在T1正常工作時(shí)基本是一個(gè)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。當輸出電壓遠大于T1發(fā)射結電壓時(shí)，可以忽略(UT1)BE，則UO≈UD1。

下面我們分析一下建議串聯(lián)穩壓電源的穩壓工作原理：

假設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(shí)T1導通更加充分管壓降(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(gè)調整過(guò)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↑

當輸出電壓上升時(shí)，整個(gè)分析過(guò)程與上面過(guò)程的變化相反，這里我們就不再重復，只是簡(jiǎn)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降低的穩壓工作原理，其實(shí)輸入電壓UI降低等其他情況下的穩壓工作原理都與此類(lèi)似，最終都是反應在輸出電壓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，穩壓的關(guān)鍵有兩點(diǎn)：一是穩壓管D1的穩壓值UD1要保持穩定;二是調整管T1要工作在放大區且工作特性要好。

其實(shí)還可以用反饋的原理來(lái)說(shuō)明簡(jiǎn)易串聯(lián)穩壓電源的工作原理。由于電路是一個(gè)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保持穩定，所以輸出電壓UO也保持穩定。

簡(jiǎn)易串聯(lián)穩壓電源由于使用固定的基準電壓源D1，所以當需要改變輸出電壓時(shí)只有更換穩壓管D1，這樣調整輸出電壓非常不方便。另外由于直接通過(guò)輸出電壓UO的變化來(lái)調節T1的管壓降(UT1)CE，這樣控制作用較小，穩壓效果還不夠理想。因此這種穩壓電源僅僅適合一些比較簡(jiǎn)單的應用場(chǎng)合。

2、電路實(shí)例

圖4-1-1是簡(jiǎn)易串聯(lián)穩壓電源的一個(gè)實(shí)際應用電路，這個(gè)電路用在無(wú)錫市無(wú)線(xiàn)電五廠(chǎng)生產(chǎn)的“詠梅”牌771型8管臺式收音機上。其中T8、DZ、R18構成簡(jiǎn)易穩壓電路，B6、D4～D7、C21組成整流濾波電路。由于T8發(fā)射結有0.7V壓降，為保證輸出電壓達到6V，應選用穩壓值為6.7V左右的穩壓管。

二、串聯(lián)負反饋穩壓電源

由于簡(jiǎn)易串聯(lián)穩壓電源輸出電壓受穩壓管穩壓值得限制無(wú)法調節，當需要改變輸出電壓時(shí)必須更換穩壓管，造成電路的靈活性較差;同時(shí)由輸出電壓直接控制調整管的工作，造成電路的穩壓效果也不夠理想。所以必須對簡(jiǎn)易穩壓電源進(jìn)行改進(jìn)，增加一級放大電路，專(zhuān)門(mén)負責將輸出電壓的變化量放大后控制調整管的工作。由于整個(gè)控制過(guò)程是一個(gè)負反饋過(guò)程，所以這樣的穩壓電源叫串聯(lián)負反饋穩壓電源。