由矽穩壓管組成的簡單穩壓電路如圖5-l9(a)所示。矽穩壓管dw與負載rfz,併聯,r1為限流電阻。
這個電路是怎樣進行穩壓的呢?若電網電壓公升高,整流電路的輸出電壓usr也隨之公升高,引起負載電壓usc 公升高。由於穩壓管dw與負載rfz併聯,usc 只要有根少一點增長,就會使流過穩壓管的電流急劇增加,使得i1也增大,限流電阻r1上的電壓降增大,從而抵消了usr的公升高,保持負載電壓usc 基本不變。反之,若電網電壓降低,引起usr下降,造成usc 也下降,則穩壓管中的電流急劇減小,使得i1減小,r1上的壓降也減小,從而抵消了usr的下降,保持負載電壓usc 基本不變。
若usr 不變而負載電流增加,則r1上的壓降增加,造成負載電壓usc 下降。usc 只要下降一點點,穩壓管中的電流就迅速減小,使r1上的壓降再減小下來,從而保持r1上的壓降基本不變,使負載電壓usc 得以穩定。
綜上所述可以看出,穩壓管起著電流的自動調節作用,而限流電阻起著電壓調整作用。穩壓管的動態電阻越小,限流電阻越大,輸出電壓的穩定性越好。
因為穩壓管是與負載併聯的,所以穩田管的穩定電壓應該等於負載直流電壓,即uw=usc 。穩壓管最大穩定電流的選擇,要考慮到特殊情況下穩壓管通過的最大電流:一種情況是,當負載電流 ifz=0時,全部最大負載電流ifzmax都通過穩壓管;另一種情況是,輸入電壓usr,公升高,也會引起通過穩壓管電流增大。一般取穩壓管最大電流
選用動態電阻小、電壓溫度係數小的穩壓管,有利於提高電壓的穩定度。
2.限流電阻r1可由式中算出:
因為usr 、和ifz都是變化的,為了保證ifz=0時iw不起超過穩壓管的最大穩定電流,r1要足夠大,為了保證穩定作用,又必須保證在usr,最小時,iw大於穩壓管的最小穩定電流。綜合上述兩右面的考慮,限流電阻r1的選擇範圍是:
圖5-l9(a)所示電路簡單可靠,但是穩定電壓不能調整,負載電流太小,一般多用做電路前級的穩壓和其他電源的參考電壓。
採用兩級矽穩壓管穩壓電路,可以輸出兩種穩定電壓u1和usc ,並能進一步提高穩壓效果。電路見圖5-19(b)
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