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模拟技术FAQ_电源(二)

发布: 2008-6-06 06:08 | 作者: - | 来源: 电子圈 | 查看: 61次

149.稳压二极管有哪些主要参数?
答:稳压二极管有以下五个主要参数:
(1)稳定电压Vz是在稳压二极管稳压范围内,通过的反向电流为规定值时,在极间产生的电压降。
(2)稳定电流Iz在测试反向电参数时给定的反向电流。
(3)电压温度系数CTV在测试电流下,稳定电压的相对变化与环境温度的绝对变化的比值。
(4)最大耗散功耗PZM在给定的使用条件下,稳压二极管允许承受的最大功率。
(5)动态电阻rz在测试电流下,稳压二极管的电压微变量与通过稳压二极管电流微变量的比值。
150.在电路中稳压二极管怎样起稳压作用?
答:图1-65所示为简单稳压电源电路。稳压电路输人电压是经桥式整流滤波后的直流电压,而输出电压是经限流电阻R在稳压二极管VS上得到的稳定的直流电压。

当外界电源电压发生波动或负载两端电压发生变化时,输出电压也随着发生变化,如果输出电压增高,根据稳压二极管的反向击穿特性,稳压二极管的电 流IVS便显著增加,电流I也增加,使R上的压降增加,从而保持了输出电压不变。当输出电压下降时,稳压过程相反。另外,当负载电流变化时,输出电压也变 化,稳压二极管的电流将显著变化。如负载电流增大,电流I增大,在输入电压不变的情况下,必然引起输出电压趋向降低,于是,稳压二极管的电流减小,使流过 R上的电流减小,从而保持输出电压不变。当负载电流减小时,稳压过程相反。
151.晶体管串联反馈式稳压器是如何进行稳压的?
答:晶体管串联反馈式稳压器如图1-66所示。
当Vo增加时,分压器电阻R2上的电压相应增加,由于稳压二极管VS两端电压不变,所以VT2的VBE就增加,这就使VT2集电极的电位下降, 由于VT2的集电极与VT1的基极接在一起,故VT1的基极电位下降,从而使VT1的基极电流IB1减小,使得VT1的管压降增加,由于VT1与RL串 联,因此使Vo基本不变。

同理,当Vo下降时,通过负反馈作用,Vo的下降受到阻止,从而使Vo保持稳定。

改变RP的电阻值大小,就可调整Vo的输出。

152.什么是倍压整流电路?

答:倍压整流电路是不用升压变压器就能产生高电压的廉价电路。不论质量如何,它的带负载能力很小。在半波倍压整流电路(见图1-67)中,在 C1处于交流输入负半周时,二极管VD1是正向偏置,C1被充电到峰值电压。当C1处于交流输入正半周时,VD1是反向偏置,视为开路。这时二极管VD2 是正向偏置,把C2充电到交流输入的峰值电压,再加上储存在C1上的电荷,RL两端的直流输出电压近似等于输人的峰值电压的两倍。这个电路的纹波系数很 高,C2不断的对RL放电。



如 果是全波倍压整流器(见图1-68),其纹波系数减小,证明保持平稳的直流输出电压是比较有效的。当输入交流电压的正半周出现在VD1时,VD1是正向偏 置,VD2是反向偏置,给C1充电到峰值电压;当输入交流电压的负半周出现在VD2时,VD1是反向偏置,但VD2是正向偏置,给C2充电到峰值电压后, 因为C1和C2是串联的,它们的电荷加在一起,大约等于输入的峰值电压的两倍,此电压加在负载RL的两端    值得注意的是,输出电压不断地通过RL放电,这种电路一般只应用于小电流(即负载电阻必须尽可能高)。


153.三端式集成稳压器有何特点?

答:目前,国内外电子设备中常使用输出电压固定的集成稳压器,由于它只有三个引线端,即不稳定电压输入端、稳定电压输出端(接负载)和公共接地端,固称之为三端式集成稳压器。它的外形和普通晶体管类似,外壳是其公共端,不必将其散热器与底板绝缘,因而使用和安装十分方便。

三端式集成稳压器有78××系列和79××系列等。图l-69a和图1-69b所示为它们的代表符号。


78××系列可输出5V、6V、9V、12V、24V等各档正稳定电压,对应的型号为7805、7806、7809、7812、7824等,外形如图1-70a所示,加散热器后,可提供1.5A的额定输出电流。79××系列可输出负稳定电压,外形如图1-70b所示。

三端式集成稳压器的使用十分方便。使用时,只要从产品手册中查出有关参数指标和外形尺寸,配上适当的散热器,就可以接成所需的稳压电源。

154.集成稳压器单路输出正电压的接法是怎样的?

答:欲获得单路正电压输出,可选择78××系列的正电压输出组件,接成如图1-71所示的电路。例如要输出+12V,可选择7812组件。其典 型电路参数为Vi>15V,C1=0.33υF,C2=0.1υF。Cl和C2的作用是减小输入、输出电压的脉动对电路的影响。


155.集成稳压器单路输出负电压的接法是怎样的?

答:欲获得单路负电压输出,可选择79××系列的负电压输出组件,电路接法如图1-72所示。在这里,要注意将整流滤波电路输出的直流电压的极性倒换过来。

156.怎样同时输出两组正、负电压?

答:欲同时输出两组正、负电压,可选择78××、79××系列各一块组件,接成如图1-73所示的电路。图中,Vo1对地为正电压输出,Vc2对地为负电压输出。



157.什么样的接法能扩大输出电流?

答:78××或79××系列的稳压组件,最大输出电流为1.5A。如果所需要的输出电流超过产品组件的额定电流值,可在集成组件的基础上接上电流扩展电路,如图1-74所示。对于78××系列的组件,外接功率管一般选用PNP型,电阻R为其偏置电阻。

158.什么样的接法能使输出电压可调?

答:如果要求输出电压可调时,可以用集成稳压器与线性集成电路组件接成输出电压可调的电路,如图1-75所示。图中把集成运算放大器接成电压跟随器的形式。调节RP的滑动端位置,则可使输出电压Vo在一定范围内连续可调。


159.三端可调式集成稳压器有何特点?

答:三端可调式集成稳压器的三个接线端分别为输入端Vim、输出端Vout和调整端adj,是靠外接电阻来调节输出电压的。它们有LM×17系列和LM×37系列,图l-76所示为它们的代表符号。

LM×17系列输出1.2~37V可调正稳定电压,LM×37系列输出-1.2~-37V可调负稳定电压,图l-77所示为其常见的封装形式和外形图。
160.三端可调式集成稳压器输出正电压的接法是怎样的?
答:欲输出可调正电压,可选择LM×17系列的组件,接成如图1-78所示的电路。例如要输出1.2~20V可调电压,可选择LM317组件, 其典型电路参数为Vin≥25V,Cl=0.1μF,C2=10μF,Rl=120Ω,R2为2kQ精密电位器且靠近稳压块,VD1、VD2用于保护集成 稳压器。

输出和调节引脚之间为1.2V基准电压,即R1两端的电压为1.2V。为保证集成稳压器的输出性能,R1应小于240Ω。固定R1的大小后,流过R1和R2的电流相等且恒定,改变R2阻值即可调整稳压电压值。输出电压为
Vout=(1+R2/R1)×1.2V
LM317是常用的三端可调式集成稳压器,最大输出电流为2.2A,输出电压范围为1.2~37V。
161.三端可调式集成稳压器输出负电压的接法是怎样的?
答:欲输出可调负电压,可选择LM×37系列的组件,接成图1-79所示的电路。例如要输出-1.2~-20V可调电压,可选择LM137组 件,其典型电路参数为Vin≤-25,C1=0.1μF,C2=10μF,Rl=120Ω,R2为2kΩ精密电位器且靠近集成稳压器。



162.怎样组成限流保护电路?

答:直流稳压电源的限流保护电路如图l-80所示。Rl为检流电阻,当输出电流,。在额定值以内,使IoR1<0.6V时,VT3截止, VT1和VT2组成的复合调整管正常导通。当输出电流急剧增加时,如超过极限值,即当IoR1>0.6V时,使VT3导通。由于它的分流作用,减少 了VT2的基极电流I,使VT1的发射极电流减小,最终导致输出电流Io减小,从而达到限流保护的目的。


163.怎样组成过电流、短路保护电路?

答:直流稳压电源过电流短路保护电路如图1-81所示。运算放大器A组成比较器,在反相输入端通过电位器RP1的调节得到某一设定电压,当负载过流 或短路时,流过检流电阻R4的电流超过设定值,引起同相输入的电压大于反相输入端的电压,导致运算放大器的输出翻转。由于晶闸管VTH一直工作在正向,一 旦门极触发电压到来,晶闸管就会导通,VT1和VT2组成的复合调整管马上截止,这样,输出电流只是流经晶闸管的电流。因电流很小,则检测电阻上的电压减 小,导致晶闸管门极触发电压撤销,但晶闸管仍处于正向电压导通状态,使复合调整管仍然截止,从而达到过电流短路保护的目的。

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