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标准线性稳压器的基本工作原理

出处:捷配电子市场网 发布于:2017-09-19 | 429 次阅读

  前面讲了线性稳压器是集成稳压器的一种,其使用在线性区域内运行的晶体管或 FET,从应用的输入电压中减去超额的电压,产生经过调节的输出电压。线性稳压器的作用是在规定的工作范围内,当输入电压或负载发生变化时能提供稳定的直流输出电压,并确保稳压电路能长期、安全可靠地工作。
  普通集成线性稳压器也称标准线性稳压器或NPN型线性稳压器。标准线性稳压器主要由基准电压源、取样电路、误差放大器、调整管等基本部分组成。

标准线性稳压器的基本工作原理


  标准性稳压器的基本原理如图1所示,串联式调整管是由NPN型晶体管VT2、VT3构成的达林顿管。VT1为驱动管,它采用PNP型晶体管。U1为输入电压,U0为输出电压。R1和R2为収样电阻,取样电压UQ加到误差放大器的同相输入端,与加在反相输入端的基准电压UREF相比较,二者的差值经误差放大器放大后产生误差电压Ur,用来调节串联调整管的压降,使输出电压达到稳定。举例说 明.,当输出电压U0降低时,UQ和UR均降低,因驱动电流增大,故调整管的压降减小,使输出电压升高。
  反之,若输出电压U0上升 ,误差放大器输出的驱动电流就会减小,调整管的压降随之增大, 使U0下降,最终使U0维持稳定。由于反馈环路总试图使误差放大器两个输入端的电位相等,即U0=UREF,因此
根据上图式,可得:


  需要说明几点:


  第一,输出电压通过反馈电路来进行控制,反馈电路需要补偿措施以确保回路的稳定性。 某些线性稳压器有内置补偿电路,不需要外接补偿元件,即可实现线性稳压器的稳定工作。有些线性稳压器需要接外部补偿网络。
  第二,用于控制输出电压的反馈回路是通过取样电阻来“判断”输出电压的,并将取样电压送至误差放大器的同相输入端,基准电则接在反相输入端。这意味着误差放大器将通过不断调节它的输出电压和调整管的电流,来使取样电压与基准电压相等。线性稳压器的输出电压通常为基准电压的若干倍。
  第三,与负载电流相比,通过电阻分压器R1和R2的电流可忽略不计。
  第四,驸动管VT1,必须采用PNP型晶体管,这是因为NPN型晶体管的发射结电压UBE为正电压,要求U B>U E,即U B>U 1这显然是不合理的;而PNP管的UBE为负电压,能满足U B<U E,即U B<U 1的要求。
  第五,图1.2.2仅为简化电路.,实际电路中还需增加启动电路、过电流保护电路及过热保护电路。

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