一、電路組成
由穩(wěn)壓二極管Dz和限流電阻R所組成的穩(wěn)壓電路是一種最簡單的直流穩(wěn)壓電源。從該穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路可以得到兩個(gè)基本關(guān)系式:
Ui=Ur+Uo
Ir=Idz+IL
穩(wěn)壓管的伏安特性如下圖,在穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路中,只要能是穩(wěn)壓管始終工作在穩(wěn)壓區(qū),即保證穩(wěn)壓管的電流:Iz《Idz《Izm,輸出電壓Uo就基本穩(wěn)定。
二、穩(wěn)壓原理
對于任何穩(wěn)壓電路都應(yīng)該從兩方面考察其穩(wěn)壓特性:
1、電網(wǎng)電壓波動
2、負(fù)載變化
1、電網(wǎng)電壓波動
當(dāng)電網(wǎng)電壓升高時(shí),穩(wěn)壓電路的輸入電壓Ui隨之增大,輸出電壓Uo也隨之按比例增大,由于Uo=Uz,根據(jù)穩(wěn)壓管的伏安特性,Uz的增大將使Idz急劇增大,Ir必然隨之Idz急劇增大,Ur會同時(shí)隨著Ir而急劇增大,,而Ur增大必將會使輸出電壓Uo減少。因此,只要參數(shù)選擇合適,R上的電壓增量就可以與Ui的增量近似相等,從而使Uo基本不變。簡單描述如下:
當(dāng)電網(wǎng)電壓下降時(shí),各電量的變化與上述過程相反。
可見,當(dāng)電網(wǎng)電壓變化時(shí),穩(wěn)壓電路通過限流電阻R上電壓的變化來抵消Ui的變化,即ΔUr≈ΔUi,從而使Uo不變。
2、負(fù)載變化
當(dāng)負(fù)載電阻RL減少即負(fù)載電流IL增大時(shí),Ir增大,Ur也隨之增大,Uo必然下降,即Uz下降,根據(jù)穩(wěn)壓管的伏安特性,Uz的下降使Idz急劇減小,從而Ir隨之急劇減小,從而Ir隨之急劇減小。如果參數(shù)選擇恰當(dāng),可使ΔIdz≈-ΔIL,使Ir基本不變,從而Uo也就基本不變。簡單描述如下:
顯然,在電路中只要使ΔIz≈-ΔIL,就可以使Ir基本不變,從而保證Uo基本不變。
綜上所述,在穩(wěn)壓二極管所組成的穩(wěn)壓電路中,利用穩(wěn)壓管所起的電流調(diào)節(jié)作用,通過限流電阻R上電壓或電流的變化進(jìn)行補(bǔ)償來達(dá)到穩(wěn)壓目的。限流電阻R既限制穩(wěn)壓管中的電流使其正常工作,又與穩(wěn)壓管相配合以達(dá)到穩(wěn)壓的目的。
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