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线性直流稳压电源电路调试(串联线性直流稳压电源)

编辑:生活知识网发表日期:浏览:7

  根据调节管的工作状态,我们通常将稳压电源分为两类:线性稳压电源和开关稳压电源。此外,还有一个使用电压调节器的小型电源。

  这里的线性稳压电源指的是DC稳压电源,其中调节管在线性状态下工作。调节管在线性状态下工作,这可以理解为:RW(见下面的分析)是连续可变的,即线性的。然而,在开关电源中,开关管(在开关电源中,我们一般称调节管为开关管)工作在两种状态:导通电阻很小;关-电阻非常高。在开关状态下工作的管道显然不是线性的。

  线性稳压电源是较早使用的一种DC稳压电源。线性稳压DC电源的特点是:输出电压低于输入电压;反应速度快,输出纹波小;工作产生的噪音低;低效率(LDO经常被认为解决了效率问题);高热值(尤其是高功率电源)会间接增加系统的热噪声。

  工作原理:首先,我们用下图说明线性稳压电源的调压原理。如下图所示,可变电阻RW和负载电阻R1组成分压电路,输出电压为:

  uo=UiR1/(RW R1),因此可以通过调整RW的大小来改变输出电压。请注意,在这个公式中,如果我们只看可调电阻RW的值变化,Uo的输出不是线性的,但是如果我们一起看RW和R1,它是线性的。还应该注意的是,我们的图纸并没有将RW的引出端画在左边,而是画在右边。虽然公式上没有区别,但右边的图只是反映了“采样”和“反馈”的概念——实际电源大多以采样和反馈的方式工作,很少使用前馈方法,或者只是使用,只是一种辅助方法。

  让我们继续:如果我们用三极管或场效应晶体管代替图中的变阻器,通过检测输出电压来控制这个“变阻器”的电阻,使输出电压保持恒定,那么我们就可以达到稳压的目的。这个三极管或场效应晶体管用来调节电压输出,所以它被称为调节管。

  如图1所示,因为调节管串联在电源和负载之间,所以它被称为串联调节电源。因此,存在并联调节电源,即,调节管与负载并联以调节输出电压。典型的参考电压调节器TL431是一个并联调节器。所谓的并联意味着,像图2中的电压调节器一样,通过分流,衰减放大器的发射极电压是“稳定的”。也许这个数字不能让你立刻看出它是“平行连接”,但当你仔细看时,它是真的。然而,我们在这里也应该注意:这里的电压调节器通过它的非线性区域工作,所以如果它被认为是一个电源,它也是一个非线性电源。为了便于大家理解,让我们回顾一下一个合理的数字,直到我们能简明地理解它。

  由于调节管相当于一个电阻,当电流流过电阻时,它会产生热量,所以在线性状态下工作的调节管一般会产生大量的热量,导致效率低下。这是线性稳压电源最重要的缺点之一。有关线性稳压电源的更详细理解,请参考模拟电子电路教科书。在这里,我们主要帮助您澄清这些概念及其关系。

  一般来说,线性稳压电源由调节管、基准电压、采样电路和误差放大电路等几个基本部分组成。此外,还可以包括保护电路、启动电路等部分。下图是线性稳压电源的简单原理图(原理图,省略了滤波电容和其他元件)。采样电阻对输出电压进行采样,并将其与参考电压进行比较。比较结果经误差放大电路放大后,控制调整管的导通程度,保持输出电压稳定。

  常用的线性系列稳压电源芯片有:78XX系列(正电压型)、79XX系列(负电压型)(在实际产品中,XX用数字表示,输出电压和XX一样多。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,有很多型号,电压值用尾数表示。例如1117-3.3是3.3V,1117-ADJ是可调节的)。

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