交流电经过整流能够变成直流电,可是它的电压是不安稳的:供电电压的改动或用电电流的改动,都能引起电源电压的动摇。要取得安稳不变的直流电源,还有必要再添加稳压电路。
要了解稳压电路的作业,得从稳压管说起。
一、有“特异功能”的二极管稳压管
一般三极管都是正导游通,反向截止;加在二极管上的反向电压、假如超越二极管的承受能力,二极管就要击穿损毁。可是有一种二极管,它的正向特性与一般二极管相同,而反向特性却比较特别:当反向电压加到必定程度时,虽然管子出现击穿状况,经过较大电流,却不损毁,而且这种现象的重复性很好;反过来着,只需管子处在击穿状况,虽然流过管子的电在改动很大,而管子两头的电压却改动极小起到稳压效果。这种特别的二极管叫稳压管。
稳压管的类型有2CW 、2DW 等系列,它的电路符号如图5-17所示。

稳压管的稳压特性,可用图5一18所示伏安特性曲线很清楚地表明出来。

稳压管是运用反向击多区的稳压特性进行作业的,因而、稳压管在电路中要反向衔接。稳压管的反向击穿电压称为安稳电压、不同类型稳压管的安稳电压也不一样,某一类型的稳压管的稳压值固定在口定规模。例如:2CW11 的稳压值是3.2伏到4.5伏,其间某一只管子的稳压值可能是3.5伏,另一只管子则可能是4,2伏。
在实践运用中,假如挑选不到稳压值契合需求的稳压管,能够选用稳压值较低的稳压管,然后串联一办或几只硅二极管“枕垫”,把安稳电压进步到所需数值。这是运用硅二极管的正向压降为0.6~0.7伏的特点来进行稳压的。因而,二极管在电路中有必要正向衔接,这是与稳压管不同的。
稳压管稳压功能的好坏,能够用它的动态电阻r来表明:
明显,关于相同的电流改动量ΔI,稳压管两头的电压改动量ΔU越小 ,动态电阻越小 ,稳压管功能就越好。
稳压管的动态电阻是随作业电流改动的,作业电流越大。动态电阻越小 。因而,为使稳压效果好,作业电流要选得合。作业电流选得大些,能够减小动态电阻,但不能超越管子的最大答应电流(或最大耗散功率)。各种类型管子的作业电流和最大答应电流,能够从手册中查到。
稳压管的安稳功能受温度影响,当温度改动时,它的安稳电压也要发生改动,常用安稳电压的温度系数来表明这种功能例如2CW19 型稳压管的安稳电压Uw= 12伏,温度系数为0.095%℃ ,阐明温度每升高1℃,其安稳电压升高11.4毫伏。为进步电路的安稳功能,往往选用恰当的温度补偿办法。在安稳功能要求很高时,需运用具有温度补偿的稳压,如2DW7A 、 2DW7W 、 2DW7C 等。
二、硅稳压管稳压电路
由硅稳压管组成的简略稳压电路如图5-l9 (a)所示。硅稳压管DW与负载Rfz ,并联,R1为限流电阻。

这个电路是怎样进行稳压的呢?若电网电压升高,整流电路的输出电压Usr 也随之升高,引起负载电压Usc 升高。因为稳压管DW与负载Rfz 并联,Usc 只需有根少一点添加,就会使流过稳压管的电流急剧添加,使得I1也增大,限流电阻R1上的电压降增大,然后抵消了Usr 的升高,坚持负载电压Usc 根本不变。反之,若电网电压下降,引起Usr 下降,形成Usc 也下降,则稳压管中的电流急剧减小,使得I1减小,R1上的压降也减小,然后抵消了Usr 的下降,坚持负载电压Usc 根本不变。
若Usr 不变而负载电流添加,则R1上的压降添加,形成负载电压Usc 下降。Usc 只需下降一点点,稳压管中的电流就敏捷减小,使R1 上的压降再减小下来,然后坚持R1 上的压降根本不变,使负载电压Usc 得以安稳。
综上所述能够看出,稳压管起着电流的主动调理效果,而限流电阻起着电压调整效果。稳压管的动态电阻越小,限流电阻越大,输出电压的安稳性越好。
那么怎样挑选稳压管和限流电阻呢?
1.因为稳压管是与负载并联的,所以稳田管的安稳电压应该等于负载直流电压,即Uw=Usc 。稳压管最大安稳电流的挑选,要考虑到特别状况下稳压管经过的最大电流:一种状况是,当负载电流Ifz =0时,悉数最大负载电流Ifzmax都经过稳压管;另一种状况是,输入电压Usr ,升高,也会引起经过稳压管电流增大。一般取稳压管最大电流选用动态电阻小、电压温度系数小的稳压管,有利于进步电压的安稳度。
2.限流电阻R1可由式中算出:因为Usr 、和Ifz 都是改动的,为了确保Ifz=0时Iw不起超越稳压管的最大安稳电流,R1 要足够大,为了确保安稳效果,又有必要确保在Usr ,最小时,Iw大于稳压管的最小安稳电流。归纳上述两右面的考虑,限流电阻R1 的挑选规模是:
图5-l9(A)所示电路简略牢靠,可是安稳电压不能调整,负载电流太小,一般多用做电路前级的稳压和其他电源的参阅电压。
选用两级硅稳压管稳压电路,能够输出两种安稳电压U1和Usc ,并能进一步进步稳压效果。电路见图5-19(b)

三、串联型稳压电路
串联型稳压电路是比较常用的一种电路。电路如图5-20(a)所示。
三极管BG 在电路申是调整元件,它很有“看风使舵”的身手,每逢因为供电或用电发生改动,电路输出电压动摇欲起的时分,它都能及时地加以调理,使输出电压坚持根本安稳,因而它被称做调整管口因为在电路中作为调整元件的三极管是与负载相串联的,所以这种电路叫串联型稳压电路。稳压管DW为调整管供给基准电压,使调整管基极电位不变。R1 是DW的维护电阻,约束经过DW的电流,起维护稳压管的效果。Rfz ,是负载电阻,是BG 的直流通路。
BG 和DW合作“默契”,确保电路格出安稳的用压。电路稳压进程是这佯的:假如输人电压Usr 增大,使输出电压Usc 。增大时,因为Ub=Uw固定不变,调整管基棗射间电压Ube 。=Ub-Usc 将减小,基流Ib随之减小,而管压降Uce ,随之增大,然后抵消了Usc 增大的部分,使Usc ,根本安稳。假如负载电流Isc 增大,使输出电压Usc 减小时,因为Ub固定,Ube 将增大,使人增大,Uce 减小,也相同地使Usc 根本安稳。
从上面剖析中能够看到,调整管既象是一个主动的可变电阻:当输出电压增大时,它的“阻值”就增大,分管了大出来的电压;当输出电压减小时,它的“阻值”就减小,补足了小下去的电压。无论是哪种状况,都使电路坚持输出一个安稳的电压。“指挥”调整管改动的是输出电压的改动量?Usc ;正是ΔUsc 操控调整管的基极电流Ib,才使得调整管跟着ΔUsc 改动。换句话说,是不安稳的输出电压,驱动调整管去安稳输出电压。 假如把图5-20(a) 所示稳压电路的方式略微改动一下,画成图5-20(b)姿态的话,不难看出,本来串联型稳压电路便是一个射极跟从器。R1是上偏置电阻,稳压管DW是下偏置电阻,输出电压是从发射极电阻Rfz 上取出的。
