当电网电压波动或负载发生变化时,能使输出电压稳定的电路称为稳压电路。硅稳压管是晶体管稳压电路的基本元件,它是一种特殊的面结合型半导体二极管,硅稳压管工作在反向击穿区。
1.简单串联型稳压电路简单的晶体管串联型稳电路。
LI,BE=ll,w-LLLII,L=ll,i-LLBE当负载电阻RL不变,电源电压升高,其稳压过程可描述为:
Mi t_÷LLLT_÷ll,BE J -+/B 0_,c卜斗LLCE T_ULJ,当输入电压U减小时,稳压过程与上述过程相反。
当输入电压“不变时,负载电阻R。减小引起负载电流,L增大,其稳压过程可描述为:
RL/—讥t-÷M。卜斗uBET_,B卜斗厶卜斗1LCE -yULT当负载RL增大时,稳压过程与上述过程相反。
2.带直流负反馈放大器电路的稳压电路带直流负反馈放大电路的稳压电路。该电路由5个环节组成。
(1)整流滤波电路。其作用是为稳压电路提供一个比较平滑的直流电压。
(2)基准电压UW。其作用是为比较放大电路提供一个稳定的直流参数电压。
(3)取样电路R,、R。。其作用是取出输出电压的一部分送到比较放大管的基极。
(4)比较放大电路。其作用是把取样电路送来的电压与基准电压进行比较放大,再去控制调整管以稳定输出电压。
(5)调整管。其作用是基极电流受比较放大电路输出信号的控制,自动调整管压降的大小,从而保证输出电压稳压不变。
3.三端固定式集成稳压器三端集成稳压器内部电路设计完善,辅助电路齐全,只需连接很少的外围元件,就能构成一个完整的电路,并可以实现提高输出电压、扩展输出电流以及输出电压可调等多种功能。
三端固定电压输出集成稳压器是一种典型的串联调整式稳压器。从图3-12可以看出,它由启动电路、基准电路、误差放大器、调整管、取样电阻等组成,与分立元器件的串联调整稳压器电路工作原理完全相同。
它的全部元器件都制作在一片2.lmm×2.4mm的硅片上,大部分电路都采用了线性集成电路的通用线路理论和技术,如恒流源,能隙式基准电压源,高增益、低漂移误差放大器等。
(1)三端固定式集成稳压器应用电路。
在78××、79××系列三端稳压器中,最常用的是T0-220封装。这种封装的图形及引脚序号、引脚功能及基本应用电路如图3-13所示。
图3-13中的引脚号的标注方法通常是按照引脚电位从高到低的顺序标注的,引脚①为最高电位,③脚为最低电位,②脚居中。
从图中还可以看出,不论78系列、还是79系列,②脚均为输出端。对于78正压系列,输入是最高电位,为①脚,地端为最低电位,为③脚。
对于79负压系列,输人为最低电位,自然是③脚,而地端为最高电位,为①脚,输出为中间电位,为②脚。
此外还应注意,散热片总是和最低电位的第③脚相连,这样,在78系列中,散热片和地相连接,而在79系列中,散热片和输入端相连接。
由于7800与7900系列稳压器的生产厂家很多,不同厂家产品引脚的编号不统一,有的厂家引脚编号按①、②、③排列,有的厂家则按①、③、②排列,所以,在使用前一定要将引脚的三个端弄清,区分出输入、输出端,最好先参阅生产厂家的产品说明,确认无误后再接人电路。否则,反接电压超过7V时将可能会击穿功率调整管,损坏稳压器,如图3-14所示。
常用的78及79系列三端固定集成稳压器输出电流有1.5A、0.5A和O.lA三种。
(2)提高输出电压的稳压电路。
当实际需要的直流电压超过集成稳压器规定值时,可外接一些元件来适当提高输出电压。图3-15所示电踣为可提高输出电压的稳压电路,图中的R,、R2为外接电阻。
输出电压为咋(1等)Uxx Uxx式中:Uxx为集成稳压器的额定电压。
(3)扩大输出电流的稳压电路。
CW78××系列三端集成稳压器输出电流最大只有1.5A,当某些场合需要更大电流时,可采用如图3-16所示的电路来扩大输出电流。
电路输出的电流为:忙晶+厶其中,厶为CW78××的输出电流,,C为外接大功率管的集电极电流。
(4)同时输出正、负电压的稳压电路在电子电路中,常常需要同时输出正、负电压的双向直流电源,由集成稳压器组成的这种电源形式较多,图3-17是其中一种。该电路具有共同的公共端,可以同时输出正、负两种电源。
4.三端可调式集成电位器可调三端集成稳压器最为常用的是T0-220封装,图形及引脚排列如图3-18所示,基本应用电路如图3-19所示。电路中,稳压器Cl用于减小输入电压的脉动成分,C2用于削弱电路的高频干扰,并具有消振作用。
稳压器输出电压用下式计算:
使用中,R,要紧靠在稳压器输出端和调整端接线,以免当输出电流大时,附加压降影响输出精度;RP的接地点应与负载电流返回接地点相同,若能选用多圈精密电容则更好。
上面介绍的只是一些三端集成稳压器常见的应用电路,则实际上具体的应用电路不胜枚举,只要掌握了它们的基本工作原理,就可以演变出很多实用电路。