【文章內(nèi)容簡介】 能是使輸出的直流電壓穩(wěn)定，不隨交流電網(wǎng)電壓和負載的變化而變化。經(jīng)過整流和濾波后的直流電壓，會由于交流電網(wǎng)電壓的波動以及負載電阻的變動而發(fā)生變化。在絕大多數(shù)情況下，這種輸出電壓的變化波動顯得太大，仍需要進一步對其穩(wěn)定，這就需要采用穩(wěn)壓電路。穩(wěn)壓管基本應(yīng)用電路（1）硅穩(wěn)壓管也稱為齊納二極管，其伏安特性如圖所示。從伏安特性可以看到，當流過穩(wěn)壓管的電流在一個較大范文內(nèi)變化時，穩(wěn)壓管兩端的電壓幾乎不變。穩(wěn)壓管的這一特性將穩(wěn)壓管和負載并聯(lián)，若能保證穩(wěn)壓管中的電流在一定范圍內(nèi)，則負載電壓就能再一定程度上得到穩(wěn)定，因此，穩(wěn)壓電路的關(guān)鍵就是限定穩(wěn)壓管中的電流。因為如果工作電流太小，則電壓隨電流的變化很大，達不到穩(wěn)壓的目的。但工作電流也不能太大，以免超過管子的額定功率，造成損壞。小功率穩(wěn)壓管的工作電流大致幾毫安至幾十毫安，大功率的穩(wěn)壓管可達到幾安培到十幾安培。穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路具有線路簡單，調(diào)試方便等有優(yōu)點，但輸出電流受穩(wěn)壓管穩(wěn)定電流的限制，而且輸出電壓又不能任意調(diào)節(jié)，穩(wěn)壓性能不高，只適用于輸出電流小，負載變動不大和穩(wěn)定性能要求不高的場合，或作為輔助穩(wěn)壓源。若負載經(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。圖211 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路（2）串聯(lián)反饋型穩(wěn)壓電路比穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路要復(fù)雜的多，它是一個閉環(huán)反饋系統(tǒng)。所以必須具有執(zhí)行元件和反饋支路。一般情況下，它包括調(diào)整管、取樣電路、基準電壓源及誤差比較放大器等主要部分。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，原理框圖如圖所示。從框圖上可以看出輸入電壓經(jīng)過調(diào)整元件調(diào)節(jié)之后，變成穩(wěn)定的輸出電壓。圖212 串聯(lián)反饋型穩(wěn)壓電路原理框圖（3）簡單的串聯(lián)反饋型晶體管穩(wěn)壓電路，圖213是一個最簡單的串聯(lián)反饋型晶體管穩(wěn)壓電路。晶體管VT做調(diào)整元件，VD做基準電壓源，它給晶體管發(fā)射結(jié)提供一個固定的偏壓使其能正常工作。當負載變小或輸入電壓變大，使得負載兩端的輸出電壓增大時，由于基準電壓不變，所以晶體管的基極電位也不變，那么集射極電壓將減小，從而減小，管壓降增大，使輸出電壓減小，抵消了由于電網(wǎng)電壓增加或負載減小引起的的增加，使輸出電壓保持不變。如果當輸入電壓減小或負載增大，使得輸出電壓下降時，調(diào)節(jié)過程與上述正好相反。圖213 串聯(lián)反饋型晶體管電路圖從上邊的穩(wěn)壓過程可以看出，當輸入電壓增大或負載變小時，這種穩(wěn)壓電路是通過輸出電壓的變化反過來控制調(diào)整管VT的管壓降，從而使輸出電壓保持不變，以達到自動穩(wěn)壓的作用，這實際是一種負反饋，所以這種電路叫做串聯(lián)反饋型穩(wěn)壓電路。該電路存在兩個問題：其一，該電路是用輸出電壓的變化部分直接去控制調(diào)整管的基極，故控制作用小，穩(wěn)壓性能較差；其二，輸出電壓固定不可調(diào)。（4）帶有放大器的串聯(lián)反饋型晶體管穩(wěn)壓電路。簡單的反饋型晶體管穩(wěn)壓電路，是直接利用輸出電壓得變化量來控制調(diào)整管電壓變化的，所以其靈敏度和電壓穩(wěn)定性都不夠理想。采用帶放大器的穩(wěn)壓電路，可以彌補這些不足。一個帶有放大器的典型電路，VT1是調(diào)整管，接成射極輸出器的形式，負載電阻RL是它的射極電阻。RR2與RL并聯(lián)組成分壓器，起到取出輸出電壓的作用，叫做取樣電路。VD是硅穩(wěn)壓二極管，它與限流電阻R3一起組成基準電壓源。VT2是比較放大器，R4是它的集電極電阻，同時也是VT1管的偏流電阻。晶體管VT2把從取樣電路送來的輸出電壓上升或下降的變化信號與基準電壓相比較，并把比較結(jié)果產(chǎn)生的差值電壓（或者叫做誤差電壓）加以放大，以此來控制調(diào)整管VT1的管壓降，從而使輸出電壓基本保持穩(wěn)定。因為放大器的作用，很小的輸出電壓變化，反應(yīng)到調(diào)整管上就有比較大的變化，大大提高了調(diào)整管的靈敏度，提高的輸出電壓的穩(wěn)定性。因為要求輸出電壓可調(diào)，所以選擇三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器?？烧{(diào)式集成穩(wěn)壓器，常見主要有CW31CW33LM31LM337。317系列穩(wěn)壓器輸出連續(xù)可調(diào)的正電壓，337系列穩(wěn)壓器輸出連可調(diào)的負電壓，～37V， 。穩(wěn)壓內(nèi)部含有過流、過熱保護電路，具有安全可靠，性能優(yōu)良、不易損壞、使用方便等優(yōu)點。輸出電壓表達式為: (1)式中，此電壓加于給定電阻R1兩端，將產(chǎn)生一個恒定電流通過輸出電壓調(diào)節(jié)電位器RP1，電阻R1常取值120Ω～140Ω，在這里，用到10K的電位器。我們RP1一般使用精密電位器，與其并聯(lián)的電容器C可進一步減小輸出電壓的紋波。圖中加入了二極管D，用于防止輸出端短路時10181。F大電容放電倒灌入三端穩(wěn)壓器而被損壞。LM317其特性參數(shù)：輸出電壓可調(diào)范圍：～37V輸出負載電流：輸入與輸出工作壓差：3～40V能滿足設(shè)計要求,故選用LM317組成穩(wěn)壓電路。軟啟動電路由晶體管T、電阻R和電容器C組成。其作用是使電路輸出電壓有一個緩慢的上升過程，以適應(yīng)感性負載(如直流電機)的啟動特性。當輸入電壓時，因C上的電壓不能突變，故T因基極電位較高而飽和導(dǎo)通，故U0很小，隨著C的充電，T的基極電位下降，其集電極電位升高，U0也升高。當C充滿電時，T被截止，啟動電路失去作用，U0也達到設(shè)定值。啟動的時間可以通過改變C和R的值來進行調(diào)整。 直流穩(wěn)壓電源的技術(shù)指標衡量一臺穩(wěn)壓電源的好壞，一方面要從功能角度來看，即容量大小(輸出電壓和輸出電流)、調(diào)節(jié)范圍大小、效率高低等，人們稱其為使用指標或性能指標：另一方面要從外觀、形狀、體積、重量等直觀形象來看，這些稱為電氣指標；更重要的是要看它的質(zhì)量高低，即輸出電壓的穩(wěn)定度等，一般稱為質(zhì)量指標。下面重點介紹質(zhì)量指標。描述輸入交流電壓變化對輸出電壓影響的技術(shù)指標(l)穩(wěn)壓系數(shù)穩(wěn)壓系數(shù)有絕對穩(wěn)壓系數(shù)和相對穩(wěn)壓系數(shù)兩種。絕對穩(wěn)壓系數(shù)表示負載不變而輸入交流電壓變化時，穩(wěn)壓電源輸出直流電壓變化量與輸入交流電壓變化量之比，即 （2）它表示輸入交流電壓變化。引起輸出電壓變化越小輸出電壓就越穩(wěn)定。相對穩(wěn)壓系數(shù)表示負載不變時，穩(wěn)壓電源輸出直流電壓Uo的相對變化量與輸入交流電壓的相對變化量之比，即 （3）(2)電壓調(diào)整率電壓調(diào)整率表示負載電流為額定值時輸入交流電壓在額定值上下變化177。10％時，穩(wěn)壓電源輸出電壓的相對變化量(百分數(shù))，即 （4）一般直流穩(wěn)壓電源的電壓調(diào)整率為1%，%，%等。有的也可以用絕對值表示。描述負載變化對輸出電壓影響的技術(shù)指標(1)負載調(diào)整率（也稱電流調(diào)整率）在交流電源額定電壓的條件下，負載電流從零變化到最大時，輸出電壓的最大相對變化量，用百分數(shù)表示 （5）(2)輸出電阻（也稱內(nèi)阻）在額定輸出電壓的條件下，負載電流變化引起輸出電壓變化，則輸出電阻為 （6）紋波電壓（現(xiàn)稱周期和隨機漂移，用PARD表示）(1)最大紋波電壓在額定輸出電壓和額定輸出電流條件下，輸出紋波（包括噪聲）電壓的絕對值大小，通常以峰值或有效值表示。(2)紋波系數(shù)γ在額定輸出電壓和額定電流條件下，輸出紋波電壓的有效值與輸出直流電壓之比，即 （7）溫度漂移和溫度系數(shù)環(huán)境溫度的變化會影響元器件參數(shù)的變化，從而引起穩(wěn)壓電源輸出電壓的變化，稱為溫度漂移。常用溫度系數(shù)表示溫度漂移的大小，溫度每變化l℃所引起輸出