幾種穩(wěn)壓電路的總結解析

穩(wěn)壓電路的作用是穩(wěn)定電源電路的輸出電壓。由于種種原因，交流電網(wǎng)的供電電壓往往是不穩(wěn)定的，因此整流濾波電路輸出的直流電壓也就會不穩(wěn)定。另一方面，由于整流濾波電路必然存在內(nèi)阻，當負載電流發(fā)生變化時，輸出電壓也會受到影響而發(fā)生變化。為了得到穩(wěn)定的直流電壓，必須在整流濾波電路之后采用穩(wěn)壓電路。

一、什么是穩(wěn)壓二極管

1、穩(wěn)壓管簡介

穩(wěn)壓管二極管的一種，它比較特殊，基本結構與普通二極管一樣，也有一個PN結。由于制造工藝的不同，當這種PN結處于反向擊穿狀態(tài)時，PN結不會損壞(普通二極管的PN結是會損壞)，在穩(wěn)壓二極管用來穩(wěn)定電壓時就是利用它的這一擊穿特性。一般二極管反向電壓超過其反向耐壓值時會被擊穿而損壞，但是穩(wěn)壓二極管在承受反向電壓達到穩(wěn)壓值時,反向電流急劇增大。只要反向電流值不超過允許的最大電流,就可以正常工作，它的反向伏安特性曲線較陡、線性度很好。

2、穩(wěn)壓管工作原理

如下圖是穩(wěn)壓二極管伏安特性曲線圖，當電壓大達到穩(wěn)壓值Uz時，曲線很陡，說明流過穩(wěn)壓二極管的電流在大小變化時，穩(wěn)壓二極管兩端的電壓大小基本不變，也就是說在在一定電壓范圍內(nèi)，隨著流過穩(wěn)壓二極管的電流變化，穩(wěn)壓二極管兩端電壓大小基本保持不變，這就是穩(wěn)壓二極管的工作原理，它利用的是它的反向工作特性。

二、穩(wěn)壓二極管應用

穩(wěn)壓二極管由于具有穩(wěn)壓作用，因此在很多電路當中均有應用，廣泛用在穩(wěn)壓電源、電子點火器、直流電平平移、限幅電路、過壓保護電路、補償電路等當中。

1、穩(wěn)壓電路

2.過壓保護

3.溫度補償

4.限幅電路

三，不同類型的穩(wěn)壓電路

1.簡單穩(wěn)壓電路

半導體穩(wěn)壓二極管在反向擊穿狀態(tài)下，具有雖然電流在較大范圍內(nèi)變化，但其兩端電壓卻基本不變的特性。利用穩(wěn)壓二極管的這一特性，可以組成簡單穩(wěn)壓電路。電路如圖所示，穩(wěn)壓二極管VD與負載電阻RL并聯(lián)，VD上電壓即是輸出電壓U0，R1為限流電阻。穩(wěn)壓二極管工作于反向擊穿狀態(tài)，其反向擊穿電壓即是穩(wěn)定電壓U2，如圖5-85伏安特性曲線所示，在UZ處，電流在較大范圍變化時，電壓基本不變。

簡單的穩(wěn)壓電路圖

簡易可調(diào)穩(wěn)壓電源采用三端可調(diào)穩(wěn)壓集成電路LM317，使電壓可調(diào)范圍在1.5～25V，最大負載電流1.5A。

電路工作原理：220V交流電經(jīng)變壓器T降壓后，得到24V交流電;再經(jīng)VD1～VD4組成的全橋整流、C1濾波，得到33V左右的直流電壓。該電壓經(jīng)集成電路LM317后獲得穩(wěn)壓輸出。調(diào)節(jié)電位器RP，即可連續(xù)調(diào)節(jié)輸出電壓。圖中C2用以消除寄生振蕩，C3的作用是抑制波紋，C4用以改善穩(wěn)壓電源的暫態(tài)響應。VD5、VD6在當輸出端電容漏電或調(diào)整端短路時起保護作用。LED為穩(wěn)壓電源的工作指示燈，電阻R1是限流電阻。輸出端安裝微型電壓表PV，可以直觀地指示輸出電壓值。

簡單的穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路

由限流電阻R1和穩(wěn)壓管D1組成。Ui是輸入電壓;Uo是輸出電壓，即穩(wěn)壓管兩端的電壓Vz(電路是并聯(lián))。本例電路既可以作為基準電壓源，也可以單獨作為輸出電壓固定、負載電流較小的穩(wěn)壓電路中使用，實用性較強。

其穩(wěn)壓原理如下：

當負載電阻不變，輸入電壓Ui增大(或者輸入電壓不變，負載電阻RL增加)時，輸出電壓Uo將上升，使穩(wěn)壓管D1的反向電壓會略有增加，隨之流過穩(wěn)壓管D1的電流增加，于是流過電阻R1的電流將增加，限流電阻R1上的壓降將變大，使得Ui增量的大部分壓降在R1上被消耗，從而使輸出電壓Uo基本維持不變。

反之，當負載電阻不變，輸入電壓Ui下降(或者輸入電壓不變，負載電阻RL減小)時，輸出電壓Uo將下降，使穩(wěn)壓管D1的反向電壓也隨之下降，流過穩(wěn)壓管D1的反向電流也略微下降，于是，流過電阻R1的電流將減少，限流電阻R1上的壓降將變小，這樣Uo的電壓又會上升，這樣穩(wěn)定后，電壓Uo還是基本維持不變。

總結：不管是變化量增加還是減少。都會造成限流電阻R壓降的變化，從而維持輸出的穩(wěn)定。

2.串聯(lián)型的穩(wěn)壓電路

串聯(lián)型穩(wěn)壓電路如圖所示，晶體管VT為自動調(diào)整元件，由于調(diào)整元件串聯(lián)在負載回路中，因此稱為串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。VD為穩(wěn)壓二極管，為調(diào)整管VT提供穩(wěn)定的基極電壓。R1為穩(wěn)壓二極管的限流電阻，RL為負載電阻。Ui為輸入電壓，U0為輸出電壓，IC為輸出電流。

穩(wěn)壓管的選取原則：

1、穩(wěn)壓管能夠穩(wěn)壓的最大電流Izmax應大于負載電流最大值ILmax的1.5到3倍。

2、穩(wěn)壓電路的輸入電壓Ui》Uo，一般選取2到3倍的Uo。輸入電壓不能太大，否則容易燒掉限流電阻和穩(wěn)壓管。

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