串联晶体管稳压电路

出处:维库电子市场网 发布于:2023-07-17 16:26:29 | 4362 次阅读

  

  这里,这个简单的射极跟随器调节器电路由单个 NPN 晶体管和用于设置所需输出电压的直流偏置电压组成。由于射极跟随器电路具有单位电压增益,因此向晶体管基极施加合适的偏置电压,从发射极端子获得稳定的输出。

    由于晶体管提供电流增益,因此输出负载电流将远高于基极电流,如果使用达林顿晶体管布置,则输出负载电流会更高。
    此外,假设输入电压足够高以获得所需的输出电压,则输出电压由晶体管基极电压控制,在本例中为 5.7 伏,以向负载产生约 0.7 伏的 5 伏输出落在基极和发射极端子之间的晶体管上。然后根据基极电压的值,可以获得任意值的发射极输出电压。
    虽然这个简单的串联稳压器电路可以工作,但其缺点是串联晶体管在其线性区域持续偏置,以热量的形式耗散功率。由于所有负载电流必须通过串联晶体管,这会导致效率低下、浪费 V*I 功率以及晶体管周围持续发热。
    此外,串联稳压器的缺点之一是其最大连续输出电流额定值仅限于几安培左右,因此通常用于需要低功率输出的应用中。
    当需要更高的输出电压或电流功率需求时,通常的做法是使用通常称为开关模式电源的开关调节器,将市电电压转换为所需的更高功率输出。
    开关模式电源(SMPS)正在变得越来越普遍,并且在大多数情况下已经取代了传统的线性交流到直流电源,作为一种降低功耗、减少散热以及尺寸和重量的方法。
    开关模式电源现在可以在大多数个人电脑、功率放大器、电视、直流电机驱动器等以及任何需要高效电源的设备中找到,因为开关模式电源正日益成为一种更加成熟的技术。
    根据定义,开关模式电源 (SMPS) 是一种使用半导体开关技术而不是标准线性方法来提供所需输出电压的电源。基本开关转换器由功率开关级和控制电路组成。
    功率开关级执行从电路输入电压V IN到输出电压V OUT的功率转换,其中包括输出滤波。
    与标准线性稳压器相比,开关模式电源的主要优点是效率更高,这是通过在“ON”状态(饱和)和“OFF”状态(饱和)之间内部切换晶体管(或功率 MOSFET)来实现的。截止),两者都会产生较低的功耗。
    这意味着当开关晶体管完全“导通”并传导电流时,其两端的电压降处于最小值,而当晶体管完全“截止”时,没有电流流过它。因此晶体管的作用就像一个理想的开/关开关。
    与仅提供降压电压调节的线性稳压器不同,开关模式电源可以使用三种基本开关模式电路拓扑中的一种或多种来提供输入电压的降压、升压和负压:降压、升压和降压-升压。这些名称指的是晶体管开关、电感器和平滑电容器在基本 SMPS 电路中如何连接在一起。
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