【正文】 U 也不變，那么集 — 射極電壓 beU （ beU ＝ bU － OU ）將減小，從而 bI 減小，管壓降 ceU 增大，使輸出電壓 OU ＝ iU － ceU 減少，抵消了由于電網(wǎng)電壓增加或負(fù)載減小引起的 OU 的增加，使輸出電壓 OU 保持基本不變。所以，晶體管完全可以充當(dāng)串聯(lián)反饋型穩(wěn)壓電源中的調(diào)整元件，稱為 調(diào)整管。因此，串聯(lián)反饋調(diào)整型穩(wěn)壓電源廣泛用在負(fù)載變動較大，穩(wěn)壓性能要求較高，輸出電壓可調(diào)等場合。根據(jù)調(diào)節(jié)原理可知，該系統(tǒng)的調(diào)節(jié)函數(shù)為： nKKK T ???? 1 1 （ 29） 由此可知，無論輸入電壓波動還是負(fù)載變化對輸出電壓的影響，反饋系統(tǒng)是開環(huán)系統(tǒng)的 1/（ 1+ TK *K*n）倍，更具體點說，就是反饋調(diào)整型穩(wěn)壓電源在電網(wǎng)電壓調(diào)整率、負(fù)載調(diào)整率等主要技術(shù)性能方面，都是以硅穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電源為代表的參數(shù)型穩(wěn)壓電源的（ 1+ TK *K*n）倍，這就是反饋調(diào)整型穩(wěn)壓電源比參數(shù)型穩(wěn)壓電源應(yīng)用得更普 遍得主要原因。調(diào)整管是閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)，其余部分都是反饋控制支路所必需的， 原理框圖如圖 213 所示。若負(fù)載經(jīng)常變動，要求輸出電壓連續(xù)可調(diào)，穩(wěn)定性能好，就要采用晶體管穩(wěn)壓源。 設(shè)穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓為 ZV ，最大工作電流為 maxzI ，最小工作電流為 minzI ；市電電壓最高時的整流輸出電壓為 axVIm ，最低時為 inVIm ；負(fù)載電流的最小值為 minOI ，開路時為 0，最大值為 maxOI 。 其穩(wěn)壓過程簡述如下：若 iV 電壓升高，而負(fù)載不變，則 iV 電壓降低，而負(fù)載不變，則而負(fù)載不變，則穩(wěn)壓過程與上訴相反。 圖 212 是由穩(wěn)壓管構(gòu)成的基本穩(wěn) 壓電路： 圖 212 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路 電路中， R 決定了向穩(wěn)壓管和負(fù)載輸送電流的總量，起著限流和調(diào)壓的作用，穩(wěn)壓管起著調(diào)節(jié)電流的作用。從伏安特性可以看到，當(dāng)流過穩(wěn)壓管的電流在一個較大范圍內(nèi)變化時，穩(wěn)壓管兩端的電壓幾乎不變。通常穩(wěn)壓器在額定范圍內(nèi)使用時， OR 約在 。 1 穩(wěn)壓系數(shù) 當(dāng)負(fù)載電流一定時，輸出電壓的相對變化量與輸入電壓的相對變化量之比稱為穩(wěn)壓系數(shù)，即： IiOO UU UU //???? ( LI =額定值 ) （ 25） 上式中，γ為穩(wěn)壓系數(shù)； OU 為穩(wěn)壓器的額定輸出電壓； iU 為穩(wěn)壓器額定輸入電壓； OU? 為輸出電壓的變化量； iU? 為輸入電壓的變化量； LI 為負(fù)載電流。 穩(wěn)壓電路的指標(biāo) 衡量穩(wěn)壓器的性能有許多指標(biāo)，例如額定輸出電壓、電流和電壓調(diào)節(jié)范圍等，這屬于特性指標(biāo)；穩(wěn)壓系數(shù)、等效內(nèi)阻、紋波電壓（即交流電壓分量）等屬于質(zhì)量指標(biāo)。為了增大電感量，一般來說， L 選用鐵心電感， C 選用電解電容，如圖 所示： 圖 210 π型 LC 濾波電路 穩(wěn)壓電路 經(jīng)過整流和濾波后的直流電壓，會由于交流電網(wǎng)電壓的波動以及負(fù)載電阻的變動而發(fā)生變化。 由于電感交流電阻很大，而直流電阻很小，輸出直流分量在電感上損失很小，所以它適用于負(fù)載電流比較大的場合，而且外特性較好，即負(fù)載電流變化時，輸出直流 電壓變化較小，另外，電感濾波的二極管導(dǎo)通角不會減小，避免了浪涌電流的產(chǎn)生。但是，這種濾波電路的缺點是在 R 上有直流壓降，因而必須提高變壓器次級電壓；因而整流管的沖擊電流仍然比較大；同時，由于 R 產(chǎn)生壓降，外特性比電容濾波更軟。但是它的輸出電流不宜太大，而且要求輸出電壓的脈動 成分較小時，必須增加電容器的容量，因此電路的體積大也不經(jīng)濟。二極管在短暫的導(dǎo)電時間內(nèi)，有很大的浪涌電流流過，這對管子的壽命不利。通常把輸出電壓 VL 和輸 出電流 Io 之間的關(guān)系曲線稱為電源的外特性。當(dāng) ?CRL ∞時，（如負(fù)載開路），電容沒有放電通路，故 VL＝ 2 V2。 電容濾波器的特點如下： 1 加了濾波電容以后，輸出電壓的直流成分提高，脈動成分減小。電容 C 的放電電壓按指數(shù)曲線下降。此后，輸出電壓保持為 Vc 而不變， 22VVc? 。電源接通后，通過整流管及變壓器次級給 C 充電，因?qū)ǖ亩O管及變壓器次級電源內(nèi)阻很小，所以充電時間常數(shù)很小，充電電流很大。濾波電路一般由電抗元件組成，如在負(fù)載電阻兩端并聯(lián)上電容器 C，或在負(fù)載中串聯(lián)上電感器 L，或由電容，電感組合而成的各中復(fù)式濾波電路。但是需要 4個整流二極管，線路稍復(fù)雜。整流元件仍 認(rèn)為是理想的，在純電阻負(fù)載條件下，電壓的順時值為： ??? 20s i n2 2 ??? ttVV O (22) 負(fù)載直流電壓平均值為 VVO ? (23) 圖 24 橋式整流電路 每個二極管截止時的反向電壓相同，為 V2 的幅值。 工作原理簡介如下：在 V2 的正半周內(nèi)， VD1， VD4 導(dǎo)通， VD2,VD3 截至，在 RL 上建立起上正下負(fù)的脈動電壓，如果忽略二極管的管壓降及變壓器的內(nèi)阻，則V0=V2。在一個周期內(nèi)負(fù)載電流 i0=iD1+iD2為單向脈動電流。在未接濾波電容時，當(dāng)變壓器 T的次級線圈的交流電壓上 (1)正而下 (2)負(fù)時，VD1 受正向電壓而導(dǎo)通， VD2 受反向電壓而截至。但 缺點是輸出的波形脈動大，直流成分比較低；變壓器有半個周期不導(dǎo)電，利用率低；變壓器電流含有直流成分，容易飽和。 輸出直流電壓的平均值， 即直流電壓 V0可按下式求出 22200 )(s i n221 VttdV　V 　　 ?? ? ??? ? (21) 整流輸出的是脈動電壓，即包含有直流成分，同時又有交流成分，其中的脈動程度一般用紋波系數(shù)來衡量，即紋波系數(shù)＝輸出電壓的交流成分有效值 /輸出電壓直流成分。二極管 VD 因加正向電壓而導(dǎo)通， V2 通過二極管 VD 加至負(fù)載電阻 RL上，負(fù)載電壓 V0=V2 為正弦半波電壓。 小功率整流電路 單相半波整流電路 單相半波整流電路是最簡單的整流電路，圖 22 是單相半波阻性負(fù)載的整流電路。但這樣的電壓還隨電網(wǎng)電壓波動（一般有正負(fù) 10%左右的波動），負(fù)載 和溫度的變化而變化。 第二 章 穩(wěn)壓電源整體設(shè)計 在電子電路中，通常都需要電壓穩(wěn)定的直流電源供電。第二章介紹核心硬件部分：整流濾波穩(wěn)壓部分。隨著開關(guān)穩(wěn)壓電源電路和抑制干擾措施的不斷改進，開關(guān)穩(wěn)壓電源的這一缺點得到了一定的克服，可以達到不妨礙一般的電子儀器、家用電器的正常工作的程度。進一步研制適應(yīng)高頻率工作的有關(guān)電路元器件，是從事開關(guān)穩(wěn)壓電源研制科技人員要解決的第二個問題。 開關(guān)穩(wěn)壓電源的效率是與開關(guān)管的變換速度成正比的，并且開關(guān)穩(wěn)壓電源中由于采用了開關(guān)變壓器以后，才能使之由一組輸入得到極性、大小各不相同的多組輸出。開關(guān)電源高頻化、模塊化、數(shù)字化、綠色化等的實現(xiàn) ,將標(biāo)志著這些技術(shù)的成熟 ,實現(xiàn)高效率用電和高品質(zhì)用電相結(jié)合。通過控制電路的集成，驅(qū)動電路的集成以及保護電路的集成，最后達到整機的集成化生產(chǎn)。微處理器監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用，提高了電源的可靠性，也適應(yīng)的市場對其智能化的要求 [1] 電源技術(shù)的發(fā)展趨勢 新型半導(dǎo)體器件的發(fā)展使開關(guān)電源技術(shù)進步的龍頭。 電源技術(shù)研究的主要成果 經(jīng)過 20 多年的不斷發(fā) 展，開關(guān)電源技術(shù)有了重大進步和突破。開關(guān)電源去除了笨重的工頻變壓器，代之以幾十 kHz、幾百kHz甚至數(shù) MHz的高頻變壓器。調(diào)整元件工作在線性放大區(qū)，流過的電流是連續(xù)的，調(diào)整管上損耗較大的功率，需要體積較大的散熱器，因此該種電源體積大，且效率低，通常僅為 35％～ 60％ 。 第一 章 緒論 課題背景 電子設(shè)備都需要良好穩(wěn)定的電源，而外部提供的能源大多數(shù)為交流電源，電源設(shè)備擔(dān)負(fù)著把交流電源轉(zhuǎn)換為電子設(shè)備所需的各種類別直流電源 的任務(wù)，轉(zhuǎn)換后的直流電源應(yīng)具有良好的穩(wěn)定性，當(dāng)電網(wǎng)或負(fù)載變化時，它能保持穩(wěn)定的輸出電壓，并具有較低的紋波。該部分作用是控制穩(wěn)壓電路部分的基準(zhǔn)電壓的輸出與調(diào)整，同時實現(xiàn)高精度的輸出，并且控制數(shù)碼管顯示輸出電壓。硬件方面包括變壓器、整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路、反饋電路、保護電路、程控電路、顯示電路以及支持單片機運行的復(fù)位和時鐘電路。 機電畢業(yè)論文：程控直流穩(wěn)壓電源設(shè)計與實現(xiàn) 摘 要 在各種電子實驗中，電源是最基本的需要。該電源的功能由硬件和軟件兩方面來實現(xiàn)。軟件方面，使用單片機語言編程，控制程控部分，即：單片機， D/A、 A/D 部分。 數(shù)碼管顯示電路 .................................................................................. 28 按鍵電路 ............................................................................................ 29 保護電路 ............................................................................................ 29 用穩(wěn)壓管保護 .......................................................................... 30 二極管組成得過流保護電路 .................................................. 31 本章小結(jié) .............................................................................................. 31 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 .............................................................................. 32 概述 ..................................................................................................... 32 系統(tǒng)核心指令系統(tǒng)簡介 ..................................................................... 32 軟件系統(tǒng)流程介紹 ............................................................................. 32 本章小結(jié) .............................................................................................. 36 第五章 實驗步驟及設(shè)計不足 .................................................................. 36 概述 ..................................................................................................... 36 實驗方法 ............................................................................................. 36 設(shè)計中存在的不足 ............................................................................. 37 本章小結(jié) .............................................................................................. 37 結(jié) 論 .......................................................................................................... 38 參考文獻 .................................................................................................... 39 附錄 1 ...............................................................................................