精密穩壓、穩流電源

　?。?）穩壓／穩流（CV／CC）電源的工作原理 CV／CC電源通常是以線(xiàn)性調整 原理構成的電源，圖1是它的典型電路。圖中誤差放大器AU在電壓控制通路內，AI在電流控制通路內。它們的輸出通過(guò)二極管組成的“或”門(mén)與輸出調整管的基極相接，這個(gè)“或”門(mén)確保調整管由輸出電壓較高的誤差放大器AU或AI驅動(dòng)。當CV／CC電源的輸出電流Iout不高時(shí)，即

　　圖1 CV／CC電源的典型電路

穩壓部分工作。式中，U'r是電流通路中放大器AI的基準電壓，通過(guò)改變這一電壓可改變輸出電流的設定值Io。此時(shí)，放大器AI無(wú)輸出，調整管僅受放大器AU控制，輸出電壓將穩定在式（7－4）給出的數值上

式中 Rf——反饋電阻。

　　輸出電流Iout一旦超過(guò)Io，放大器A1開(kāi)始動(dòng)作。電源便轉人穩流工作狀態(tài)。這時(shí)，電路的穩流控制有效，穩定的負載電流為

　　可見(jiàn)，改變電路內Rf和Ur可在寬范圍內平滑地控制輸出電壓和輸出電流；自動(dòng)進(jìn)行穩壓（CV）到穩流（CC）或從穩流（CC）到穩壓（CV）的轉換。因為二極管“或”門(mén)的開(kāi)啟電壓僅為0.5～0.7V，因此，Au、AI若選用高增益運算放大器，其輸入端只需很小的電平位移，就能實(shí)現穩壓、穩流控制。

　?。?）高穩定性穩壓電源 精密測量中，有時(shí)要求電源的穩定性等于或優(yōu)于10-6數量級（10min）。為了達到如此高的穩定性，在電源設計制作時(shí)，往往要采取一些特殊的措施。圖2所示為光電穩壓電源框圖。

　　圖2 光電穩壓電源框圖

　　圖2中，標準電池E與檢流計串聯(lián)后，跨接在輸出電壓兩端。正常情況下，取樣比較回路的電流為0，檢流計的小鏡子和光敏元件處在平衡位置上。輸出電壓波動(dòng)時(shí)，平衡狀態(tài)被破壞，取樣比較回路的電流不為0，檢流計偏轉，照射在光敏元件上的光影發(fā)生變化，從而產(chǎn)生偏離信號。調整電路受此偏離信號控制，強迫輸出電壓恢復到正常值，這樣就實(shí)現了穩壓。

　　圖3是一種實(shí)際使用的光電穩壓電源的電路圖。它主要由整流濾波電路、預穩電路、光電放大電路、調整電路、繼電保護電路及檢流計光源系統組成。VT2、VT3等構成預穩電路，VT4為預穩誤差放大器，VT1、VD5和R2是VT4的恒流源負載，用來(lái)提高放大電路的放大倍數。VT9、VT10等構成調整電路，VT11是誤差放大器，VT8、VD8和R8是VT11的恒流源負載。誤差放大器的比較基準由R15、R9～R12及穩壓管VD7組成，輸出電壓用Q2、R13與Q3、R14取樣。電路圖中的VT7、R16用作過(guò)流保護；VT5、VT6、Q1和繼電器構成的保護系統，用來(lái)保護檢流計和標準電池。取樣比較回路過(guò)載時(shí)，光線(xiàn)偏離光敏三極管，繼電保護電路動(dòng)作，自動(dòng)切斷取樣回路中的開(kāi)關(guān)。

　　圖3 光電穩壓電源的電路圖