具有放大器件的负反馈稳压电路
发布时间:2011/11/7 10:44:57 访问次数:3414
稳压管稳压电路输出电压不可调,QS5V991-7JRI不能满足很多场合下的要求;而输出电压的变化量△Uo又是很微弱的,它对调整器件的控制作用也很弱,因此稳压效果不够好,常使用带有效放大环节昀负反馈稳压电路。带有放大环节的稳压电源,就是在电路中增加一个直流放大器,把微弱的输出电压变化量先加以放大,增大负载电流,且在电路中引入深度电压负反馈去控制调整管,从而提高对调整管的控制作用,使稳压电源的稳定性能得到改善。由于反馈网络的参数可调,从而输出电压可调。其组成框如图5 - 21所示。
图5-22是由集成运算放大器和稳压管构成的恒压源电路。
整流滤波之后的输出电压UI,经过电阻R分压后作为基准电压Uz。根据运放的特点,显然恒压源的输出电压为UO=-Rf/R1·Uz,调节Rf就可以调节输出电压的大小。
图5-23显示的是集成运算放大器构成的具有负反馈功能的串联型稳压电路。
图5-23中,UI为整流滤波电路的输出电压,A为比较放大器件,UZ为基准电压,它由稳压管Dz与限流电阻Rz串联所构成的简单稳压电路获得,通过与运放A的反相输入端电位U-进行比较放大输出来控制三极管T的基极电位从而调整输出UO,因此T为调整管,R1、R2与R3组成反馈网络,是用来反映输出电压UO变化的取样环节。该图中要求取样电阻中的电流IR远小于负载电流Io,因此调整管T和负载电阻RL相当于串联。
由电路图可知,运算放大器反相端的电位为 U_=R3+R22/R1+R2+R3·Uo
电路的稳压过程如下:
当某种原因使输出电压Uo升高(降低)时,加在运放反相端的电位U_也升高(降低),并与同相端的电位U+=UZ进行比较。由于三极管T的基极电位降低(升高),所以输出电压Uo必然降低(升高),使输出UO得到稳定。
由分析可知,图中调节过程实质就是一负反馈过程,移动电位器的触头就可调节反馈电压U-,反馈越深,调整作用越强,输出电压Uo也越稳定。
其中,输出电压Uo的表达式为 Uo=R1+R2+R3/R3+R22·Uz
值得注意的是,调整管T的调整作用是依靠U和U:之间的偏差来实现的,必须有偏差才能调整。如果Uo绝对不变,调整管的基板电位也绝对不变,那么电路也就不能起调整作用了。因此,Uo不可能达到绝对稳定,只能是基本稳定。
图5 - 24是由分立元件组成的串联型稳压电源的电路图。其整流部分为单相桥式整流和电容滤波电路。稳压部分为串联型稳压电路,它由调整元件(晶体管T1),比较放大器T2、R7,取样电路R1、R2和Rw,基准电压Dw、R5和过流保护电路T3管及电阻R4、R和R6等组成。整个稳压电路是一个具有电压串联负反馈的闭环系统,其稳压过程为:当电网电压波动或负载变动引起输出直流电压发生变化时,取样电路取出输出电压的一部分送人比较放大器,并与基准电压进行比较,产生的误差信号经T2放大后,送至调整管T2的基极,使调整管改变其管压降,以补偿输出电压的变化,从而达到稳定输出电压的目的。
由于在稳压电路中,调整管与负载串联,因此流过它的电流与负载电流一样大。当输出电流过大或发生短路时,调整管会因电流过大或电压过高而损坏,所以需要对调整管加以保护。在如图5 - 24所示电路中,晶体管T3和R4、R4、R6组成减流型保护电路。
综上所述,在串联型稳压电源中,输出的负载电流基本等于流过调整管的电流,当负载电、流较大时,要求调整管有足够太的基极电流。稳压电源精度的高低主要与基准电压有直接关系。比较放大器的作用是把取样电压与基准电压加以比较,并将误差信号放大,送到调整管的基极,推动调整管工作。为了提高稳压电路性能,比较放大器应具有较高的增益和温度稳定度。
稳压管稳压电路输出电压不可调,QS5V991-7JRI不能满足很多场合下的要求;而输出电压的变化量△Uo又是很微弱的,它对调整器件的控制作用也很弱,因此稳压效果不够好,常使用带有效放大环节昀负反馈稳压电路。带有放大环节的稳压电源,就是在电路中增加一个直流放大器,把微弱的输出电压变化量先加以放大,增大负载电流,且在电路中引入深度电压负反馈去控制调整管,从而提高对调整管的控制作用,使稳压电源的稳定性能得到改善。由于反馈网络的参数可调,从而输出电压可调。其组成框如图5 - 21所示。
图5-22是由集成运算放大器和稳压管构成的恒压源电路。
整流滤波之后的输出电压UI,经过电阻R分压后作为基准电压Uz。根据运放的特点,显然恒压源的输出电压为UO=-Rf/R1·Uz,调节Rf就可以调节输出电压的大小。
图5-23显示的是集成运算放大器构成的具有负反馈功能的串联型稳压电路。
图5-23中,UI为整流滤波电路的输出电压,A为比较放大器件,UZ为基准电压,它由稳压管Dz与限流电阻Rz串联所构成的简单稳压电路获得,通过与运放A的反相输入端电位U-进行比较放大输出来控制三极管T的基极电位从而调整输出UO,因此T为调整管,R1、R2与R3组成反馈网络,是用来反映输出电压UO变化的取样环节。该图中要求取样电阻中的电流IR远小于负载电流Io,因此调整管T和负载电阻RL相当于串联。
由电路图可知,运算放大器反相端的电位为 U_=R3+R22/R1+R2+R3·Uo
电路的稳压过程如下:
当某种原因使输出电压Uo升高(降低)时,加在运放反相端的电位U_也升高(降低),并与同相端的电位U+=UZ进行比较。由于三极管T的基极电位降低(升高),所以输出电压Uo必然降低(升高),使输出UO得到稳定。
由分析可知,图中调节过程实质就是一负反馈过程,移动电位器的触头就可调节反馈电压U-,反馈越深,调整作用越强,输出电压Uo也越稳定。
其中,输出电压Uo的表达式为 Uo=R1+R2+R3/R3+R22·Uz
值得注意的是,调整管T的调整作用是依靠U和U:之间的偏差来实现的,必须有偏差才能调整。如果Uo绝对不变,调整管的基板电位也绝对不变,那么电路也就不能起调整作用了。因此,Uo不可能达到绝对稳定,只能是基本稳定。
图5 - 24是由分立元件组成的串联型稳压电源的电路图。其整流部分为单相桥式整流和电容滤波电路。稳压部分为串联型稳压电路,它由调整元件(晶体管T1),比较放大器T2、R7,取样电路R1、R2和Rw,基准电压Dw、R5和过流保护电路T3管及电阻R4、R和R6等组成。整个稳压电路是一个具有电压串联负反馈的闭环系统,其稳压过程为:当电网电压波动或负载变动引起输出直流电压发生变化时,取样电路取出输出电压的一部分送人比较放大器,并与基准电压进行比较,产生的误差信号经T2放大后,送至调整管T2的基极,使调整管改变其管压降,以补偿输出电压的变化,从而达到稳定输出电压的目的。
由于在稳压电路中,调整管与负载串联,因此流过它的电流与负载电流一样大。当输出电流过大或发生短路时,调整管会因电流过大或电压过高而损坏,所以需要对调整管加以保护。在如图5 - 24所示电路中,晶体管T3和R4、R4、R6组成减流型保护电路。
综上所述,在串联型稳压电源中,输出的负载电流基本等于流过调整管的电流,当负载电、流较大时,要求调整管有足够太的基极电流。稳压电源精度的高低主要与基准电压有直接关系。比较放大器的作用是把取样电压与基准电压加以比较,并将误差信号放大,送到调整管的基极,推动调整管工作。为了提高稳压电路性能,比较放大器应具有较高的增益和温度稳定度。
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