典型稳压电源结构如图6-10a所示。可以看出，一个稳压电源通常都是由变压器、整流滤波、调整元件、比较放大、基准电源和取样等六个部分构成，有些稳压电源中还有过载或短路保护装置。应该指出，放大器的增益将直接影响稳压电源的质量指标。......
2023-06-28
直流稳压电源第八章简介
【摘要】：③比较放大电路:三极管VT2和RC构成的直流放大电路,可将取样电压与基准电压进行比较,产生误差电压,并将误差电压进行放大。电路安全工作时,VO=6 V,电路空载时,通过R1的电流m A,稳压管稳定电流的最小值为5 m A,稳定电流的最大值为40 m A,所以R2的范围为,故, 即109Ω≤R2≤300Ω。
1.稳压管并联型稳压电路的电路组成和稳压原理。(B)
3.三极管串联型稳压电源的稳压原理。(B)
4.三极管串联型稳压电源输出电压的调节与计算。(C)
5.78、79系列三端固定稳压器的引脚功能与典型应用电路。(C)
6.三端可调稳压器的引脚功能与典型应用电路。(B)
近三年四川省对口升学本章考点内容及考题分析
图2-8-1 稳压管并联型稳压电路
一、稳压管并联型稳压电路的电路组成和稳压原理
1.电路组成
稳压管并联型稳压电路如图2-8-1所示,R为限流电阻,起限流和分压的作用。
2.稳压原理
当滤波电压VI或负载RL增大时,输出电压VO增大,稳压二极管的反向电压VZ也会增大,稳压二极管的反向电流IZ也增大,流过R的电流增大,R上的电压降VR增大,从而抵消输出电压VO的波动。
VI↑(或RL↑)→VO↑→VZ↑→IZ↑→IR↑→VR↑→VO稳定
当VI↓(或RL↓),过程与上述相反。
3.电路特点:结构简单,元件少。
4.适用范围:电压固定的小功率负载,且负载电流变化范围不大的场合。
二、三极管串联型三极管稳压电源
1.输出电压固定不可调的简单三极管串联型稳压电源
(1)电路原理图(见图2-8-2)
图2-8-2 输出电压固定不可调的简单三极管串联型稳压电源
(2)稳压过程:VO↓→VBE↑→IB↑→RCE↓→VCE↓→VO稳定
(3)电路特点:电路简单,输出电压固定不可调。
(4)适合范围:稳压精度要求不高的电路。
2.输出电压可调的三极管串联型稳压电源
(1)电路原理图(见图2-8-3)
图2-8-3 输出电压可调的三极管串联型稳压电源
(2)电路组成
①取样电路:R1、RP、R2,对输出电压VO进行取样。
②基准电压形成电路:R3、VZ,给比较放大管提供基准电压。
③比较放大电路:三极管VT2和RC构成的直流放大电路,可将取样电压与基准电压进行比较,产生误差电压,并将误差电压进行放大。
④调整元件:由三极管VT1组成,可在比较放大电路的控制下自动调节输出电压,使输出电压保持不变。
(3)稳压原理
VO↑→VB2↑→IB2↑→IC2↑→VC2↓→VB1↓→IB1↓→RCE↑→VCE1↑→VO↓
图2-8-4
(4)输出电压VO(见图2-8-4)
输出电压
VO的最小值
Vo的最大值
三、集成稳压器
1.特点
采用集成技术在单片晶体上制成的集成稳压器,具有体积小、外围元件少、性能稳定可靠、使用调整方便和低廉的优点。
2.三端固定输出式稳压器
78×××系列输出正电压(如图2-8-5(a)所示)和79×××系列输出负电压(如图2-8-5(b)所示)
图2-8-5 集成稳压电路图
3.三端可调式稳压电源
(1)CW317××系列输出正电压
(2)CW337××系列输出负电压
四、开关型稳压电源
1.特点:体积小,重量轻,功耗小,效率高。
2.开关电源结构框图(见图2-8-6)
图2-8-6 开关电源结构框图
3.稳压过程(见图2-8-7)
图2-8-7 开关型稳压电源的稳压过程
输出电压平均值
式中,ton——开关开通时间;
T——开关周期。
【例1】 (2018年高考题)如图所示,已知稳压管的稳压值为6 V,稳定电流的最小值为5 m A,稳定电流的最大值为40 m A。若输入电压VI=30 V,R1=400Ω,为保证空载时稳压管能够安全工作,则电阻R2的最大值为_________Ω。
【答案】 300
【解析】 这是稳压管并联型稳压电路。电路安全工作时,VO=6 V,电路空载时,通过R1的电流
m A,稳压管稳定电流的最小值为5 m A,稳定电流的最大值为40 m A,所以R2的范围为
,故
, 即109Ω≤R2≤300Ω。(www.chuimin.cn)
因此,R2的最大值为300Ω。
【例2】 (2018年高考题)如图所示,测得晶体管VT1基极和发射极之间的电压为0.7 V,稳压管的稳定电压为7 V,则输出电压VO为_________V。
【答案】 6.3
【解析】 题图可以等效成图(a)更容易理解,VZ=Ube+VO,因此,输出电压VO=VZ-Ube=7 V-0.7 V=6.3 V。
【例3】 有两个2CW15的稳压二极管,一个稳压值是7.8 V,另一个稳压值是7.7 V。这两个稳压管组合在一起,不可得的到稳压值是( )
A.7.8 V B.7.7 V C.15.5 V D.8.4 V
【答案】 A
【解析】 两个稳压管串联如图(1)所示,图a:15.5 V,图b:(0.7+0.7)V=1.4 V,图c:(0.7+0.7)V=1.4 V,图d:(0.7+7.8)V=8.5 V。
两个稳压管并联如图(2)所示,图a:7.7 V的稳压管击穿后两端的电压与7.8 V的稳压管的稳压值没有关系,因此为7.7 V。同理,图b,c,d的情形稳压值为0.7 V。
【例4】 运算放大器组成的稳压电路如图所示,求输出电压。
【答案】 IF=IR1
【例5】 在如图所示的稳压电路中,R1=R2=500Ω,当VI=18 V,R2电位器滑动触点在中点位置时,VO=8 V(设VBE2=0.5 V时,V2即将进入截止状态),求输出电压的可调范围。
【答案】 4 V～17.3 V
【解析】
当R2触点滑到最上端时,有
。
当R2触点朝下滑到一定程度时,VBE2=0.5 V,V2即将截止,当V2截止时,电路失去稳压作用,由
难以计算。我们可以从V1管未饱和时的管压降着手,V1管未饱和的管压降VCE1≈0.7 V,因此可以判断最高输出电压VO≈18 V-0.7 V=17.3 V。
因此可得,该电源的工作范围是4 V～17.3 V。
一、单项选择题
1.有两只稳压管,一个稳压值是12 V,另一个稳压值是14 V。这两只稳压管组合连接后的稳压值最高可以是( )
A.12 V B.26 V C.14 V D.14.7 V
2.有两只稳压管串联后接在稳压电路中,已知这两只稳压管的参数相同,稳压值是8 V。用万用表电压挡测量它们的端电压分别是0.7 V和8 V,这种情况表明这两只稳压管( )
A.工作正常 B.有一只已经正向导通了
C.只需要用一只 C.两只都损坏了
3.下图中带放大环节的串联稳压电源的输出电压因为某种原因升高的话,电路中调整管的基极电流IB会________,集电极-发射极电压VCE会________,使得输出电压下降,起到稳定电压的作用。( )
第3题图
A.增大,增大 B.增大,减小 C.减小,增大 D.减小,减小
4.如第3题图所示电路中带放大环节的串联稳压电源,调节RP滑片的位置可以改变输出电压的数值。下面正确的说法有( )
A.RP滑片滑到最上端,输出电压最大
B.RP滑片滑到最上端,输出电压最小
C.RP滑片滑到最下端,调整管的管压降最大
D.RP滑片滑到最下端,输出电压最大
5.串联型稳压电路中输出电压的调整器件是( )
A.稳压二极管 B.三极管 C.场效应管 D.集成运放
二、判断题(正确的选“A”,错误的选“B”)
1.硅稳压二极管的正反向特性与整流二极管相同。( )
2.串联型稳压电源能够提供比并联型稳压电源大得多的输出电流。( )
3.稳压管采用硅材料是为了得到更高的稳压值。( )
4.稳压管采用硅材料是因为硅材料的二极管漏电流小,反向接入电路好用。( )
5.稳压管采用硅材料是因为稳压管的热稳定性比锗管好。( )
三、填空题
1.直流稳压电源按稳压调整元件与负载的连接关系分________和________两种。
2.并联型稳压电源主要是利用_________工作在_________时,电流在一定的范围内变化时,管子两端的电压基本保持不变来达到稳压的目的。
3.并联型稳压电源的优点是电路_________,调试_________,常在要求不高的场合中使用;缺点是输出电压受________限制,不能随意调节,负载电流较小。
4.带有放大环节的串联型晶体管稳压电路由_________、________、________和_________组成。
5.比较放大器的作用是将取样电路送来的信号与基准电压比较后,将得到的信号进行放大,然后送到________。
6.串联型稳压电源的输出电流较大时,常采用_________作调整管,可以减少推动调整管的控制电流。
7.AN7805是输出_________的三端集成稳压器,允许通过电流为_________A。
8.串联型稳压电路中,比较放大电路的________越大,输出电压稳定性越好。
四、分析计算题
1.某三极管串联型稳压电路如图所示,完成下列各小题。
(1)画出该稳压器的结构框图;
(2)当输出电压VI波动下降时,说明稳压过程;
(3)说明以下元件的作用。
第1题图
VZ:_________R:________R3:_________VT2:_________VT1:_________
2.如图所示的电路是将三端集成稳压电源扩大为输出可调的稳压电源,已知R1=2.5 kΩ,Rf=0～9.5 kΩ,试求输出电压的调节范围。
第2题图
3.如图所示的电路中稳压二极管用两支硅整流管连接后代替,请画出电路图。若R1=200Ω,R2=510Ω,请问RP取多大时能得到输出电压为3～9 V可调的电源。
第3题图
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