线性稳压电源工作原理分析线性稳压电源电路图详解
来源:乐鱼游戏app在线登录 发布时间:2024-07-21 21:36:08Uo=Ui×RL/(RW+RL),因此通过调节RW的大小,即可改变输出电压的大小。请注意,在这个式子里,如果我们只看可调电阻RW的值变化,Uo的输出并不是线性的,但如果把RW和RL一起看,则是线性的。还需要注意,我们这个图并没有将RW的引出端画成连到左边,而画在右边。虽然这从公式上看并没什么区别,但画在右边,却正好反映了“采样”和“反馈”的概念----实际中的电源,绝大部分都是工作在采样和反馈的模式下的,使用前馈方法很少,或就是用了,也只是辅助方法而已。
让我们继续:如果我们用一个三极管或者场效应管,来代替图中的可变阻器,并通过检验测试输出电压的大小,来控制这个“变阻器”阻值的大小,使输出电压保持恒定,这样我们就实现了稳压的目的。这个三极管或者场效应管是用来调整电压输出大小的,所以叫做调整管。
像图1所示的那样,由于调整管串联在电源跟负载之间,所以叫做串联型稳压电源。相应的,还有并联型稳压电源,就是将调整管跟负载并联来调节输出电压,典型的基准稳压器TL431就是一种并联型稳压器。所谓并联的意思,就是象图2中的稳压管那样,通过分流来保证衰减放大管射极电压的“稳定”,也许这个图并不能让你一下子看出它是“并联”的,但细心一看,确实如此。不过,大家在此还需要注意一下:此处的稳压管,是利用它的非线性区工作的,因此,如果认为它是一个电源,它也是一个非线性电源。为便于大家理解,回头我们找一个理适合的图来看,直到可以简明地看懂为止。
由于调整管相当于一个电阻,电流流过电阻时会发热,所以工作在线性状态下的调整管,一般会产生大量的热,导致效率不高。这是线性稳压电源的一个最主要的一个缺点。想要更详细的了解线性稳压电源,请参看模拟电子线路教科书。这里我们主要是帮大家理清这些概念以及它们之间的关系。
一般来说,线性稳压电源由调整管、参考电压、取样电路、误差放大电路等几个基本部分所组成。另外还可能包括一些例如保护电路,启动电路等部分。下图是一个最简单的线性稳压电源原理图(示意图,省略了滤波电容等元件),取样电阻通过取样输出电压,并与参考电压比较,比较结果由误差放大电路放大后,控制调整管的导通程度,使输出电压保持稳定。
常用的线性串联型稳压电源芯片有:78XX系列(正电压型),79XX系列(负电压型)(实际产品中,XX用数字表示,XX是多少,输出电压就是多少。例如7805,输出电压为5V);LM317(可调正电压型),LM337(可调负电压型);1117(低压差型,有多种型号,用尾数表示电压值。如1117-3.3为3.3V,1117-ADJ为可调型)。
典型的分离元件式线性稳压电源电路如图所示。该电路的核心元器件是R2、RP、R3构成的误差取样电路,R4、VZ构成的基准电压电路以及误差放大管VT2。
当输入电压Ui升高或负载变轻,引起输出电压Uo升高后,该电压通过R2、RP、R3分压产生的取样电压升高,该电压加到VT2的基极由于VT2的发射极电位不变,所以VT2导通加强,它的集电极电位下降,也就是使VT1的基极电位下降,致使VT1的输出电压下降到正常值。当输出电压Uo升高时,稳压控制过程相反。
集成电路式稳压器包括不可调和可调两种。下面介绍可调集成电路式稳压器的输出电压手动调整原理。典型的集成电路式线性稳压电源电路如图所示。该电路的核心元器件是电位器RP、稳压器LM317。
调整电位器RP使LM317的ADJ端电压升高后,LM317的输出电压Uo就会升高,反之相反。
经常看的 LDO 就为了解决效率问题而出现的);发热量大(尤其是大功率
识图技巧 /
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