串聯(lián)式直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)研討

1、Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.串聯(lián)式直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)目錄半導(dǎo)體器件的簡(jiǎn)單識(shí)別二極管的簡(jiǎn)簡(jiǎn)單識(shí)別別與簡(jiǎn)單單測(cè)試特殊二極管管的簡(jiǎn)單單識(shí)別與與簡(jiǎn)單測(cè)測(cè)試三極管的識(shí)識(shí)別與簡(jiǎn)簡(jiǎn)單測(cè)試試串聯(lián)型直流流穩(wěn)壓電電源組成成及穩(wěn)壓壓原理直流穩(wěn)壓電電源的基基本組成成及穩(wěn)壓壓原理穩(wěn)壓電源的的性能指指標(biāo)三、串聯(lián)式式直流穩(wěn)穩(wěn)壓電源源設(shè)計(jì)方方法1.確定變變壓器容容量2選擇整整流二極極管3.濾波電電容的選選擇4.穩(wěn)壓電電路設(shè)計(jì)計(jì)電路選擇確定對(duì)整流流濾波電電路的要要求選擇調(diào)整管管計(jì)算取樣電電阻5）確定基基準(zhǔn)電壓壓6）設(shè)計(jì)比

2、比較放大大器四、串聯(lián)反反饋型晶晶體管穩(wěn)穩(wěn)壓電源源設(shè)計(jì)方方法和步步驟第一章導(dǎo)體體器件的的基本知知識(shí)一、半導(dǎo)體體器件的的簡(jiǎn)單識(shí)識(shí)別半導(dǎo)體二極極管和三三極管是是組成分分立元件件電子電電路的核核心器件件。二極極管具有有單向?qū)?dǎo)電性，可可用于整整流、檢檢波、穩(wěn)穩(wěn)壓、混混頻電路路中。三三極管對(duì)對(duì)信號(hào)具具有放大大作用和和開(kāi)關(guān)作作用。它它們的管管殼上都都印有規(guī)規(guī)格和型型號(hào)。1、二極管管的簡(jiǎn)單單識(shí)別與與簡(jiǎn)單測(cè)測(cè)試普通二極管管一般為為玻璃封封裝和塑塑料封裝裝兩種，如如圖1.1所示示。它們們的外殼殼上均印印有型號(hào)號(hào)和標(biāo)記記。標(biāo)記記箭頭所所指向?yàn)闉殛帢O。有有的二極極管上只只有一個(gè)個(gè)色點(diǎn)，有有色點(diǎn)的的一端為為陽(yáng)極。若遇

3、到型號(hào)號(hào)標(biāo)記不不清時(shí)，我我們可以以借助萬(wàn)萬(wàn)用表的的歐姆檔檔簡(jiǎn)單識(shí)識(shí)別。我我們知道道，指針針式萬(wàn)用用表正端端（+）紅筆筆接表內(nèi)內(nèi)電池的的負(fù)極，而而負(fù)極（-）黑筆接表內(nèi)電池的正極。根據(jù)PN結(jié)正向?qū)娮柚敌?，反向截止電阻值大的原理?lái)簡(jiǎn)單確定二極管的好壞和極性。具體做法是，萬(wàn)用表歐姆檔置或處，將紅、黑兩表筆接觸二極管兩端，表頭有一指示；將紅、黑兩表筆反過(guò)來(lái)再次接觸二極管兩端，表頭又有一指示。若兩次指示的阻值相差很大，說(shuō)明該二極管單向?qū)щ娦院茫⑶易柚荡螅◣装偾W以上）的那次紅筆所接為二極管的陽(yáng)極；若兩次指示的阻值相差很小，說(shuō)明該二極管已失去單向?qū)щ娦?；若兩次指示的阻值均很大，則說(shuō)明該二極管已開(kāi)路。2

4、、特殊二二極管的的簡(jiǎn)單識(shí)識(shí)別與簡(jiǎn)簡(jiǎn)單測(cè)試試特殊二極管管的種類類較多，在在此我們們只介紹紹四種常常用的特特殊二極極管。發(fā)光二極管管（LEED）發(fā)光二極管管通常是是用砷化化鎵、磷磷化鎵等等制成的的一種新新型器件件。它具具有工作作電壓低低、耗電電少、響響應(yīng)速度度快、抗抗沖擊、耐耐振動(dòng)、性性能好以以及輕而而小的特特點(diǎn)，被被廣泛應(yīng)應(yīng)用于單單個(gè)顯示示電路或或作成七七段矩陣陣式顯示示器。而而在數(shù)字字電路實(shí)實(shí)驗(yàn)中，常常用做顯顯示器。發(fā)發(fā)光二極極管的電電路符號(hào)號(hào)如圖11.2所所示。發(fā)光二極管管和普通通二極管管一樣具具有單向向?qū)щ娦孕?，正向向?qū)〞r(shí)時(shí)才能發(fā)發(fā)光。發(fā)發(fā)光二極極管發(fā)光光顏色有有多種，例例如紅、綠綠、黃

5、等等，形狀狀有圓形形和長(zhǎng)方方形等。發(fā)發(fā)光二極極管出廠廠時(shí)，一一根引線線做的比比另一根根引線長(zhǎng)長(zhǎng)，通常常，較長(zhǎng)長(zhǎng)的引線線表示陽(yáng)陽(yáng)極（+）、另另一根為為陰極（-），如圖1.3所示。若辨別不出引線的長(zhǎng)短，則可以用辨別普通二極管管腳的方法來(lái)辨別其陽(yáng)極和陰極。發(fā)光二極管正向工作電壓一般在1.5V3V，允許通過(guò)的電流為220mA，電流的大小決定發(fā)光的亮度。電壓、電流的大小依器件型號(hào)不同而稍有差異。若與TTL組件相連使用時(shí)，一般需要接一個(gè)的降壓電阻，以防止器件的損壞。穩(wěn)壓管穩(wěn)壓管有玻玻璃、塑塑料和金金屬外殼殼封裝兩兩種。前前者外形形與普通通二極管管相似，如如2CWW7，后后者外形形與小功功率管相相似，但但內(nèi)

6、部為為雙穩(wěn)壓壓二極管管，其本本身具有有溫度補(bǔ)補(bǔ)償作用用，如22CW2231。詳詳見(jiàn)1.4。穩(wěn)壓管在電電路中是是反向連連接的，它它能使穩(wěn)穩(wěn)壓管所所接電路路兩端的的電壓穩(wěn)穩(wěn)定在一一規(guī)定的的電壓范范圍內(nèi)，稱稱為穩(wěn)壓壓值。確確定穩(wěn)壓壓管穩(wěn)壓壓值的方方法有三三種：根據(jù)穩(wěn)壓管管的型號(hào)號(hào)查閱手手冊(cè)得知知；在CA48810AA型晶體體管測(cè)試試儀上測(cè)測(cè)出其伏伏案特性性曲線獲獲得；通過(guò)簡(jiǎn)單的的實(shí)驗(yàn)電電路可測(cè)測(cè)得穩(wěn)壓壓管的穩(wěn)穩(wěn)壓值，實(shí)實(shí)驗(yàn)電路路如圖11.5所所示。我我們改變變直流電電源電壓壓V，使之之由零開(kāi)開(kāi)始緩慢慢增加，同同時(shí)穩(wěn)壓壓管兩端端用電流流電壓表表監(jiān)視。當(dāng)當(dāng)電壓增增加到一一定值，使使穩(wěn)壓管管反向擊擊穿，直

7、直流電壓壓表指示示某一電電壓值。這這時(shí)在增增加直流流電源電電壓，而而穩(wěn)壓兩兩端電壓壓不再變變化，則則電壓表表所指示示的電壓壓值就是是該穩(wěn)壓壓管的穩(wěn)穩(wěn)壓值。光電二極極管光電二極管管是一種種將光信信號(hào)轉(zhuǎn)換換成電信信號(hào)的半半導(dǎo)體器器件，其其符號(hào)如如圖1.6(aa)所示示。在光電二極極管的管管殼上備備有一個(gè)個(gè)玻璃口口，以便便于接受受光。當(dāng)當(dāng)有光照照時(shí)，其其反向電電流隨光光照強(qiáng)度度的增加加而正比比上升。光電二極管管可用于于光的測(cè)測(cè)量。當(dāng)當(dāng)制成大大面積的的光電二二極管時(shí)時(shí)，可作作為一種種能源，稱稱為光電電池。變?nèi)荻O極管變?nèi)荻O管管在電路路中能起起到可變變電容的的作用，其其結(jié)電容容隨反向向電壓的的增加而而

8、減小。變變?nèi)荻O極管的符符號(hào)如圖圖1.66(b)所示。變?nèi)荻O管管主要用用于高頻頻電路中中，如變變?nèi)荻O極管調(diào)頻頻電路。二、三極管管的識(shí)別別與簡(jiǎn)單單測(cè)試三極管主要要有NPPN型和和PNPP型兩大大類。通通常我們們可以根根據(jù)命名名法從三三極管管管殼上的的符號(hào)識(shí)識(shí)別出它它的型號(hào)號(hào)和類型型。例如如，三極極管管殼殼上印的的是3DDG6，表表明他是是NPNN型高頻頻小功率率硅三極極管。同同時(shí)，我我們還可可以從國(guó)國(guó)生三極極管管殼殼上色點(diǎn)點(diǎn)的顏色色來(lái)判斷斷出管子子的電流流放大系系數(shù)值的大大致范圍圍。以33DG66為例，若若色點(diǎn)為為黃色，表表示在3060之間間；綠色色表示值在5001100之間；藍(lán)色，便便是值

9、在9001600之間；白色，表表示值在14402000之間。但但是也有有的廠家家并非按按此規(guī)定定，使用用時(shí)要注注意。當(dāng)我們從管管殼上知知道它們們的類型型和型號(hào)號(hào)以及值后，還還應(yīng)進(jìn)一一步辨別別它們的的三個(gè)電電極。對(duì)于小功率率三極管管來(lái)說(shuō)，有有金屬外外殼封裝裝和塑料料封裝兩兩種。金屬外殼封封裝的，如如果管殼殼上無(wú)定定位銷(xiāo)，那那么將管管底朝上上，從定定位銷(xiāo)起起，按順順時(shí)針?lè)椒较?，三三根電極極一次為為e、b、c。如果果管殼上上有定位位銷(xiāo)，且且三根電電極在半半圓內(nèi)，我我們將有有三根電電極的半半圓置于于上方，按按順時(shí)針針?lè)较?，三三根電極極依次為為e、b、c，如圖圖1.77所示。塑料外殼封封裝的，我我們面對(duì)

10、對(duì)平面，三三根電極極置于下下方，從從左到右右，三根根電極依依次為ee、b、c，如圖圖1-77（b）所示示。對(duì)于大功率率三極管管，外形形一般分分為F型和G型兩種種，如圖圖1.88所示。FF型管，從從外形上上只能看到兩兩根電極極。我們們將管底底朝上，兩兩根電極極置于左左側(cè)，則則上為ee，下為為b，底座座為c。G型管的的三個(gè)電電極一般般在管殼殼的頂部部，我們們將管底底朝下，三三根電極極置于左左方，從從最下面面的電極極開(kāi)始，順順時(shí)針?lè)椒较?，依依次為ee，b，c。三極管的管管腳必須須正確確確認(rèn)，否否則，接接入電路路不但不不能正常常工作，還還可能燒燒壞管子子。當(dāng)一個(gè)三極極管沒(méi)有有任何標(biāo)標(biāo)記時(shí)，我我們可以以

11、用萬(wàn)用用表來(lái)初初步確定定該三極極管的好好壞及其其類型（NPN型還是PNP型），以及辨別出e，b，c三個(gè)電極。1、先判斷斷基極bb和三極極管類型型將萬(wàn)用表歐歐姆檔置置于“RR1000”或“R1K”處處，先假假設(shè)三極極管的某某極為“基極”，并將將黑筆接接在假設(shè)設(shè)的基極極上，再再將紅筆筆先后接接在其余余兩個(gè)電電極上，如如果兩次次測(cè)得的的電阻值值都很大大（或者者很?。s約為幾千千歐至幾幾十千歐歐（或約約為幾百百歐至幾幾千歐），而而對(duì)換表表筆測(cè)得得兩個(gè)電電阻值都都很小（或或都很大大），則則可確定定假設(shè)的的基極是是正確的的。如果果兩次測(cè)測(cè)得的電電阻值是是一大一一小的測(cè)測(cè)試。最最多重復(fù)復(fù)兩次就就可找出出真

12、正的的基極。當(dāng)基極確定定以后，將將黑筆接接基極，紅紅筆分別別接其他他兩級(jí)。此此時(shí)，若若測(cè)得的的電阻值值都很小小，則該該三極管管為NPPN型管管；反之之，則為為PNPP型管。2、再判斷斷集電極極c和發(fā)射射極e。以NPN型型管為例例，把黑黑筆接到到假設(shè)的的集電極極c上，紅紅筆接到到假設(shè)的的發(fā)射極極e上，并并且用手手捏住bb和c極（不不能使bb、c直接接接觸），通通過(guò)人體體，相當(dāng)當(dāng)于在bb、c之間接接入偏置置電阻。讀出表頭所所示c、e間的電電阻值，然然后將紅紅、黑表表筆反接接重測(cè)。若若第一次次電阻值值比第二二次小，說(shuō)說(shuō)明原假假設(shè)成立立，黑筆筆所接為為三極管管集電極極c，紅表表筆所接接為三極極管發(fā)射射

13、極e。因?yàn)闉閏、e間電阻阻值小，說(shuō)說(shuō)明了通通過(guò)萬(wàn)用用表的電電流大，偏偏置正常常。以上介紹的的是比較較簡(jiǎn)單的的測(cè)試，要要想進(jìn)一一步精確確測(cè)試可可以借助助與JTT-1型型晶體管管圖示儀儀，它能能十分清清晰地顯顯示出三三極管的的輸入特特性曲線線以及電電流放大大系數(shù)等。第二章、串串聯(lián)型直直流穩(wěn)壓壓電源組組成及穩(wěn)穩(wěn)壓原理理直流穩(wěn)壓電電源的基基本組成成1)直流穩(wěn)穩(wěn)壓電源源的基本本組成直流穩(wěn)壓電電源一般般由電源源變壓器器、整流流濾波電電路及穩(wěn)穩(wěn)壓電路路所組成成，基本本電路如如圖2.1所示示。2）直流穩(wěn)穩(wěn)壓電源源各部分分電路的的作用電源變壓壓器電源變壓器器的作用用是將電電網(wǎng)的交交流電壓壓變換成成整流濾濾波電路

14、路所需要要的交流流電壓。整流電路路利用具有單單向?qū)щ婋娦阅艿牡恼髟缍O管，將將交流電電轉(zhuǎn)換成成單向脈脈動(dòng)直流流電的電電路稱為為整流電電路。在在圖2.11所示電電路中，整流二極管組成單相橋式整流電路。電容濾波波電路整流電路可可以將交交流電轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為直直流電，但但脈動(dòng)較較大，在在某些應(yīng)應(yīng)用中如如電鍍、蓄蓄電池充充電等可可直接使使用脈動(dòng)動(dòng)直流電電源。但但許多電電子設(shè)備備需要平平穩(wěn)的直直流電源源，這時(shí)時(shí)在整流流電路后后面還需需加濾波波電路將將交流成成分濾除除，以得得到比較較平滑的的輸出電電壓。濾濾波通常常是利用用電容或或電感的的能量存存儲(chǔ)功能能來(lái)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)的。穩(wěn)壓電路路調(diào)整管與負(fù)負(fù)載電阻阻相串聯(lián)聯(lián)

15、，組成成串聯(lián)式式穩(wěn)壓電電路，與與穩(wěn)壓管管組成采采樣比較較放大電電路，當(dāng)當(dāng)穩(wěn)壓器器的輸出出負(fù)載變變化時(shí)，輸輸出電壓壓基本保保持不變變。圖2.1單單相橋式式整流電電路3）直流穩(wěn)穩(wěn)壓電源源各部分分的工作作原理取樣環(huán)節(jié)節(jié)：由、及組成的的分壓電電路構(gòu)成成，它將將輸出電電壓的一一部分作作為取樣樣電壓，送送到比較較放大環(huán)環(huán)節(jié)。基準(zhǔn)電壓壓：由穩(wěn)穩(wěn)壓二極極管和電電阻構(gòu)成成基準(zhǔn)電電壓電路路，為發(fā)發(fā)射極提提供一個(gè)個(gè)穩(wěn)定的的基準(zhǔn)電電壓，作作為調(diào)整整、比較較的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)。比較放大大環(huán)節(jié)：由和組成，其其作用是是將取樣樣電壓與與基準(zhǔn)電電壓之差差放大后后控制調(diào)調(diào)整管。調(diào)整環(huán)節(jié)節(jié)：由工工作在線線性放大大區(qū)的功功率管與與負(fù)載電電阻相

16、串串聯(lián)，組組成串聯(lián)聯(lián)式穩(wěn)壓壓電路，的基極電流受比較放大管集電極輸出電壓控制，改變集電極輸出電壓，可使和管的集、射電壓發(fā)生變化，從而達(dá)到自動(dòng)穩(wěn)定輸出電壓的目的。穩(wěn)壓過(guò)程如下：當(dāng)輸入電壓壓不變而而輸出負(fù)負(fù)載發(fā)生生變化（負(fù)負(fù)載電阻阻變化）引引起輸出出電壓減減小時(shí)，取取樣電壓壓相應(yīng)減減小，使使管的基基極電流流和集電電極電流流隨之減減小，引引起管的的集電極極電位增增加，于于是管的的基極電電位增加加，使得得增加，使使保持基基本穩(wěn)定定。電路路的穩(wěn)壓壓過(guò)程為為：同理，當(dāng) EQ 或或負(fù)載發(fā)發(fā)生變化化使增加加時(shí)，調(diào)調(diào)整過(guò)程程相反，使使保持基基本不變變。從上述調(diào)整整過(guò)程可可以看出出，該電電路是依依靠電壓壓負(fù)反饋饋來(lái)

17、穩(wěn)定定輸出電電壓的。2、穩(wěn)壓電電源的性性能指標(biāo)標(biāo)1）穩(wěn)壓系系數(shù)指負(fù)載不變變，穩(wěn)壓壓器輸出出直流電電壓的相相對(duì)變化化量與輸輸入電網(wǎng)網(wǎng)電壓的的相對(duì)變變化量之之比。即即 EQ 2）電網(wǎng)調(diào)調(diào)整率指輸入電網(wǎng)網(wǎng)電壓由由額定值值變化時(shí)時(shí)，穩(wěn)壓壓電源輸輸出電壓壓的相對(duì)對(duì)變化量量。一般般穩(wěn)壓電電源的網(wǎng)網(wǎng)調(diào)整率率小于或或等于11%。3）負(fù)載調(diào)調(diào)整率在額定電網(wǎng)網(wǎng)電壓下下，負(fù)載載電流由由零變到到最大時(shí)時(shí)，輸出出電壓的的最大相相對(duì)變化化量，常常用百分分?jǐn)?shù)表示示。4）輸出電電阻在額定電網(wǎng)網(wǎng)電壓下下，由于于負(fù)載電電流變化化引起輸輸出電壓壓變化，輸輸出電阻阻為 EQ ()5）最大紋紋波電壓壓在額定輸出出電壓和和負(fù)載電電流下，

18、輸輸出電壓壓的紋波波（包括括噪聲）的的絕對(duì)值值大小，通通常以峰峰-峰值或或有效值值表示。6）紋波系系數(shù)穩(wěn)壓電源在在額定負(fù)負(fù)載電流流下，輸輸出紋波波電壓的的有效值值與輸出出直流電電壓之比比。即 EQ 。第三章串聯(lián)聯(lián)式直流流穩(wěn)壓電電源設(shè)計(jì)計(jì)方法1.確定變變壓器容容量電網(wǎng)上單相相交流電電的有效效值為2220VV，而通通常需要要的直流流電壓值遠(yuǎn)低于此值（通通常直流流電源為為），因因此，先先用變壓壓器進(jìn)行行降壓，將將2200V的交交流電變變成合適適的交流流電后再再進(jìn)行交交、直流流轉(zhuǎn)換，故故在穩(wěn)壓壓電源設(shè)設(shè)計(jì)中，變變壓器容容量的選選擇是十十分重要要的。確定變壓器器次級(jí)線線圈電流流和次級(jí)電壓壓有效值值整流電

19、路如如圖3-1所示，在在設(shè)計(jì)整整流電路路時(shí)，為為了合理理的選用用或繞制制變壓器器，需對(duì)對(duì)其容量量進(jìn)行計(jì)計(jì)算，在在純電阻阻負(fù)載情情況下，變變壓器副副邊電壓壓的有效效值變壓器副邊邊電流的的有效值值在如圖3-2所示的的電容濾濾波整流流電路中中，變壓壓器除了了供給負(fù)負(fù)載外，還還需要向向電容器器充電，由于其瞬間電流值很大，所以雖然通過(guò)負(fù)載電流平均值為，但通過(guò)次級(jí)線圈電流有效值比大，一般取=(1.11.5)，通常取=1.5，。2) 變變壓器容容量的計(jì)計(jì)算在考慮變壓壓器的容容量時(shí)，是是將其原原邊和副副邊的伏伏安值分分別算出出然后取取平均值值，作為為設(shè)計(jì)變變壓器的的依據(jù)，變壓器器副邊輸輸出功率率可以根根據(jù)副邊

20、邊繞組的的電壓和和副邊電電流來(lái)計(jì)計(jì)算，當(dāng)當(dāng)變壓器器有幾個(gè)個(gè)副邊繞繞組時(shí)，副副邊功率率為各副副邊繞組組的功率率之和，即即變壓器的原原邊輸出出功率是是由副邊邊負(fù)載功功率來(lái)確確定的，由由于在傳傳遞功率率的過(guò)程程中，變變壓器本本身存在在著損耗耗，因此此副邊輸輸出的平平均功率率比原邊邊的輸入入功率小小，輸出出功率與與輸入功功率之比比稱為變變壓器的的效率，用用表示一般小型變變壓器效效率的選選取如表表3-1，變變壓器的的額定功功率為2. 選擇擇整流二二極管在圖3-11所示電電路中，由由于沒(méi)有有接濾波波電容，負(fù)負(fù)載電壓壓(為副邊邊電壓有有效值)，圖33-1所示整整流電路路接濾波波電容后后得到的整整流濾波波電路

21、如如圖3-2所示，負(fù)負(fù)載電壓壓(在時(shí)，為電電網(wǎng)電壓壓周期)，流過(guò)過(guò)每只二二極管的的平均電電流每只二極管管承受的的最大反反向電壓壓。3. 濾波波電容的的選擇1) 電容容的容量量在圖3-22所示電電路中，濾濾波電容容的容量量由放電電時(shí)間常常數(shù)計(jì)算算，其中為電電網(wǎng)電壓壓周期，為為0.002秒，為負(fù)載電阻，取，則。2) 電容容的耐壓壓值在整流電路路中，最最需要注注意的是是電解電電容，電電解電容容的耐壓壓值必須須超過(guò)脈脈動(dòng)電壓壓的峰值值，因此此要選在在變壓器器次級(jí)電電壓的倍以上上。除此此之外，還還應(yīng)明確確，通常常所說(shuō)的的變壓器器次級(jí)電電壓是指指額定值值時(shí)的電電壓，若若電流減減小或空空載時(shí)，將升高。通常，

22、將變變壓器由由負(fù)載電電流的大大小引起起的變化化比率稱稱為變動(dòng)動(dòng)率，用用表示。設(shè)變壓器的的次級(jí)額額定電壓壓為，電電網(wǎng)電壓壓變化范范圍是(電網(wǎng)電電壓變化化為正常常范圍)，則電電容器的的耐壓值值必須滿滿足式中為整流流二極管管的正向向壓降，一一般按11.4VV考慮。變變壓器變變動(dòng)率隨隨變壓器器副邊容容量而變變的大致致規(guī)律如如表3-2所所示。4.穩(wěn)壓電電路設(shè)計(jì)計(jì)1）電路選選擇電路選擇是是一項(xiàng)很很重要的的工作，電電路選擇擇得好，對(duì)對(duì)于以后后工作就就打下了了好的基基礎(chǔ)，否否則會(huì)給給以后的的工作帶帶來(lái)不便便：不是是指標(biāo)達(dá)達(dá)不到，就就是浪費(fèi)費(fèi)太大。選選擇電路路主要從從兩方面面考慮：一是要要保證能能滿足設(shè)設(shè)計(jì)任務(wù)

23、務(wù)下達(dá)的的各項(xiàng)技技術(shù)指標(biāo)標(biāo)，并且且應(yīng)留有有一定的的裕量；二是要要從經(jīng)濟(jì)濟(jì)方面考考慮，在在確保達(dá)達(dá)到技術(shù)術(shù)指標(biāo)的的前提下下，電路路越簡(jiǎn)單單越好，少少一個(gè)元元件，從從經(jīng)濟(jì)上上說(shuō)就少少花一份份錢(qián)，從從可靠性性角度上上看，就就少一個(gè)個(gè)出故障障的環(huán)節(jié)節(jié)，相對(duì)對(duì)來(lái)說(shuō)就就是提高高了可靠靠性。從電路結(jié)構(gòu)構(gòu)上考慮慮，一般般是從電電源的質(zhì)質(zhì)量指標(biāo)標(biāo)（如穩(wěn)穩(wěn)壓系數(shù)數(shù)、輸出出電阻、紋紋波及溫溫漂等）和和使用指指標(biāo)兩個(gè)個(gè)方面來(lái)來(lái)考慮：對(duì)于穩(wěn)穩(wěn)壓系數(shù)數(shù)為之間間的，選選用簡(jiǎn)單單的串聯(lián)聯(lián)反饋型型晶體管管穩(wěn)壓電電路便可可以達(dá)到到；穩(wěn)壓壓系數(shù)在在之間的的，可選選用帶放放大器的的串聯(lián)反反饋型穩(wěn)穩(wěn)壓電路路；如果果在以下下的（穩(wěn)穩(wěn)壓性

24、能能更高），除除了選用用帶放大大器的穩(wěn)穩(wěn)壓電路路外，還還要從基基準(zhǔn)電壓壓源、比比較器等等方面都都加以考考慮，比比如采用用差分式式放大器器作比較較放大電電路或采采用兩級(jí)級(jí)放大等等等；對(duì)對(duì)于以下下的高穩(wěn)穩(wěn)定度的的電源來(lái)來(lái)說(shuō)，還還要考慮慮減少溫溫漂和進(jìn)進(jìn)一步提提高穩(wěn)定定度的其其它措施施，如采采用兩級(jí)級(jí)調(diào)整穩(wěn)穩(wěn)壓等。所謂使用指指標(biāo)是指指輸出電電壓、輸輸出電流流及其調(diào)調(diào)節(jié)范圍圍。對(duì)于于輸出容容量大的的電源，要要選取用用大功率率的晶體體管或采采用復(fù)合合晶體管管。輸出出電壓調(diào)調(diào)節(jié)范圍圍寬的穩(wěn)穩(wěn)壓電源源可以采采用一組組或兩組組輔助電電源，也也可以使使用分段段調(diào)整或或者采用用輸入電電壓跟蹤蹤調(diào)整管管壓降的的辦法

25、來(lái)來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外，對(duì)于于輸出電電阻這項(xiàng)項(xiàng)技術(shù)指指標(biāo)要求求較低的的電源，可可采用集集電極輸輸出式電電路，因因?yàn)檫@種種電路穩(wěn)穩(wěn)壓特性性好。2）確定對(duì)對(duì)整流濾濾波電路路的要求求整流濾波電電路緊緊緊地與穩(wěn)穩(wěn)壓電路路聯(lián)系在在一起，整整流濾波波電路的的輸出電電壓就是是穩(wěn)壓電電路的輸輸入電壓壓，整流流濾波電電路的輸輸出電流流也是穩(wěn)穩(wěn)壓電路路的輸入入電流，確確定了穩(wěn)穩(wěn)壓電路路的輸入入電壓和和電流，也也就確定定了對(duì)濾濾波電路路的要求求。在確定圖22-1所示濾濾波電路路輸出電電壓時(shí)，應(yīng)應(yīng)考慮兩兩點(diǎn)：第第一，考考慮調(diào)整整管的工工作狀態(tài)態(tài)，確保保調(diào)整管管能工作作在放大大區(qū)；第第二，考考慮交流流電網(wǎng)波波動(dòng)的影影響，交交流

26、電網(wǎng)網(wǎng)的波動(dòng)動(dòng)勢(shì)必會(huì)會(huì)反映到到整流濾濾波電路路的輸出出電壓上上，即隨隨之升高高而上升升，隨之之下降而而降低。按國(guó)家的有有關(guān)規(guī)定定，在沒(méi)沒(méi)有特別別說(shuō)明時(shí)時(shí)，一般般都按變變化來(lái)考考慮，即即也就是說(shuō)，當(dāng)當(dāng)電網(wǎng)電電壓變化化時(shí)，調(diào)調(diào)整管都都處于線線性放大大區(qū)，從從而使穩(wěn)穩(wěn)壓電路路能保持持正常工工作。另外，調(diào)整整管的管管壓降與與紋波電電壓、復(fù)復(fù)合管的的數(shù)量、電電源的輸輸出功率率等因素素都有密密切的關(guān)關(guān)系，一一般而言言，根據(jù)據(jù)穩(wěn)壓電電路的工工作原理理，調(diào)整整管的管管壓降一一般取，可可保證調(diào)調(diào)整管工工作在線線性區(qū)，即即，其中中為穩(wěn)壓壓電路輸輸出電壓壓。在確定整流流濾波電電路電路路輸出電電流時(shí)，一一方面要要保證

27、輸輸出負(fù)載載電流的的要求，另另外還要要保證供供給調(diào)整整管、放放大管的的正常工工作電流流，故它它應(yīng)大于于穩(wěn)壓電電路的最最大輸出出電流，即即另外根據(jù)所所要求的的穩(wěn)壓電電路輸出出紋波電電壓和穩(wěn)穩(wěn)壓系數(shù)數(shù)，可以以確定穩(wěn)穩(wěn)壓電路路的輸入入紋波電電壓。即即選擇調(diào)整管管選擇調(diào)整管管，除了耐壓值和功率率應(yīng)滿足要求求外，還還要滿足最最大功耗耗的要求求，當(dāng)單單個(gè)晶體體管作調(diào)調(diào)整管時(shí)時(shí)，電路路如圖22-1所示，選選擇調(diào)整整管可按按下列條條件進(jìn)行行：當(dāng)負(fù)載電流流較大時(shí)時(shí)，為了了減少比比較放大大管的負(fù)負(fù)擔(dān)，多多采用復(fù)復(fù)合管作作調(diào)整管管。選擇擇復(fù)合管管時(shí)應(yīng)保保證工作作時(shí)不會(huì)會(huì)超過(guò)它它的極限限，其主主要參數(shù)數(shù)有3個(gè)個(gè)：即擊

28、擊穿電壓壓、最大大集電極極允許功功耗和最最大集電電極電流流。若采用如圖圖3-3所示由由二只晶晶體管復(fù)復(fù)合作為為調(diào)整管管組成穩(wěn)穩(wěn)壓電源源時(shí)，應(yīng)滿足足：應(yīng)滿足：4）計(jì)算取取樣電阻阻取樣電路實(shí)實(shí)際上是是一個(gè)電電阻分壓壓器（電電路如圖圖3-4所示），直直接由取取樣分壓壓比和基基準(zhǔn)電壓壓來(lái)決定定，取樣樣電阻上上的電壓壓近似為為因此，式中，稱為為取樣分分壓比。為為了提高高輸出電壓的穩(wěn)定定性，應(yīng)應(yīng)盡可能能把輸出出電壓的的變化量量送到比比較放大大管的基基極，因因此應(yīng)取取得大一一些，通通常選取取。為了調(diào)節(jié)輸輸出電壓壓的大小小，在取取樣電阻阻和中間串串聯(lián)一個(gè)個(gè)電位器器，電路路如圖33-5所示。在在穩(wěn)壓電電源輸出出

29、電壓變變化范圍圍已給定定時(shí)，假假如為，則則、和有如下下關(guān)系：+=從上式可知知，取樣樣電路分分壓的變變化，會(huì)會(huì)引起穩(wěn)穩(wěn)壓電源源輸出電電壓的變變動(dòng)，因因此對(duì)取取樣電路路不僅要要有一定定的分壓壓比，并并且要求求分壓比比穩(wěn)定。為為了使比比較放大大管的基基極電流流的變化化不影響響取樣電電路的分分壓比，流流過(guò)取樣樣電路的的電流要要遠(yuǎn)大于于流過(guò)比比較放大大管的基基極電流流，流過(guò)過(guò)取樣電電路的電電流應(yīng)小小于最大大輸出電電流的十十分之一一，即設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)應(yīng)保證其中5）確定基基準(zhǔn)電壓壓在圖3-33所示電電路中，晶晶體管穩(wěn)穩(wěn)壓電路路的基準(zhǔn)準(zhǔn)電壓由由硅穩(wěn)壓壓二極管管提供，基基準(zhǔn)電壓壓的穩(wěn)定定性對(duì)穩(wěn)穩(wěn)壓電路路的穩(wěn)定定特性

30、和和溫度漂漂移關(guān)系系十分密密切，硅硅穩(wěn)壓管管的穩(wěn)定定電壓最最好選在在左右為為宜，因因?yàn)樵诖舜朔秶鷥?nèi)內(nèi)，硅穩(wěn)穩(wěn)壓管的的溫度系系數(shù)和動(dòng)動(dòng)態(tài)電阻阻都是最最小的。在討論取樣樣電阻計(jì)計(jì)算方法法時(shí)，已已經(jīng)知道道，另外外，從一一般帶放放大器的的串聯(lián)反反饋型晶晶體管穩(wěn)穩(wěn)壓電路路中可看看出，在在圖3-3所示電電路中，硅穩(wěn)穩(wěn)壓管的的工作電電流含有有比較放放大管的的發(fā)射極極電流，而而又在變變化中，為為減小的的變化時(shí)時(shí)對(duì)基準(zhǔn)準(zhǔn)電壓的的影響，應(yīng)應(yīng)選取，因因此基準(zhǔn)準(zhǔn)電路設(shè)設(shè)計(jì)可按按下式進(jìn)進(jìn)行，限流電阻應(yīng)應(yīng)滿足6）設(shè)計(jì)比比較放大大器比較放大器器是將取樣樣電路取取出的電壓壓信號(hào)與與基準(zhǔn)電電壓進(jìn)行行比較，并并把二者者之差值值電

31、壓放放大后去去控制調(diào)調(diào)整管，以以穩(wěn)定輸輸出電壓壓。因?yàn)闉榉€(wěn)壓電電源是深深度負(fù)反反饋電路路，所以以對(duì)比較較放大電電路可不不作嚴(yán)格格的計(jì)算算，一般般是選用用較大值值的小功功率晶體體管比較較放大器器，再根根據(jù)調(diào)整整管的基基極電流流大小確確定其集集電極電電流和電電阻，流流過(guò)的電電流，為為了保證證調(diào)整管管能滿足足提供最最大負(fù)載載電流的的要求，應(yīng)滿足其中是復(fù)合合調(diào)整管管各只三三極管電電流放大大倍數(shù)的的乘積，即即，通常常取第四章串聯(lián)聯(lián)反饋型型晶體管管穩(wěn)壓電電源設(shè)計(jì)計(jì)方法和和步驟設(shè)計(jì)一個(gè)串串聯(lián)反饋饋型晶體體管穩(wěn)壓壓電源，技技術(shù)指標(biāo)標(biāo)如下：輸出電壓：；輸出電流：；穩(wěn)壓系數(shù)：；輸出電阻：；輸出電流達(dá)達(dá)到時(shí)，電電路

32、過(guò)流流保護(hù)；輸入電網(wǎng)電電壓低于于時(shí)，電電路欠壓壓保護(hù)；交流電壓：。1選擇電電路本電源對(duì)質(zhì)質(zhì)量指標(biāo)標(biāo)要求一一般，可可選用帶帶放大器器的串聯(lián)聯(lián)反饋型型晶體管管穩(wěn)壓電電路。由由于要求求，因此此調(diào)整管管要采用用中功率率或大功功率調(diào)整整管，設(shè)設(shè)其電流流放大系系數(shù)，則則調(diào)整管最大大基極電電流，用用小功率率的比較較放大管管直接推推動(dòng)有困困難，使使用兩管管復(fù)合做做調(diào)整管管，如取取的電流流放大系系數(shù)，則則的最大大基極電電流，用用小功率率放大管管就可以以推動(dòng)，因因此確定定用兩管管復(fù)合作作調(diào)整管管，電路路如圖44-1所示。2確定對(duì)對(duì)整流濾濾波電路路的要求求根據(jù)穩(wěn)壓電電路的工工作原理理，為保保證管工工作于線線性區(qū)，濾

33、濾波電路路輸出電電壓取因?yàn)榻涣麟婋妷河?10%的的波動(dòng)，所所以也有有10%的波動(dòng)動(dòng)，即圖4-1串串聯(lián)反饋饋型直流流穩(wěn)壓電電源最大輸出電電流，加加上電路路中其他他支路如如取樣電電路、保保護(hù)電路路等的分分流，估估計(jì)為550mAA，則整整流濾波波的輸出出電流應(yīng)應(yīng)大于3300mmA，現(xiàn)現(xiàn)取=3350mmA，近近似等于于流過(guò)調(diào)調(diào)整管的的最大集集電極電電流。3確定變變壓器副副邊電壓壓及變壓壓器容量量由于濾波電電路采用用電容器器濾波，而而濾波電電路輸出出電壓，為變壓壓器副邊邊繞組交交流電壓壓有效值值，則考慮到穩(wěn)壓壓電源長(zhǎng)長(zhǎng)時(shí)間工工作后濾濾波電容容將逐漸漸失效，取取變壓器副邊邊功率取得到由表3-11，取，則則

34、變壓器器原邊功功率這樣，變壓壓器的額額定功率率取。4電容器器、和的選定定1）電容器器容量的的選擇整流濾波電電路采用用電容濾濾波，取取，其中中，是電電網(wǎng)電壓壓周期，為為0.002秒，是穩(wěn)壓電路的等效輸入電阻，當(dāng)濾波電路輸出電壓為時(shí)取標(biāo)稱值。為了消除穩(wěn)穩(wěn)壓電源源內(nèi)部產(chǎn)產(chǎn)生的自自激高頻頻振蕩，在在基極與與地之間間跨接一一小電容容，取，穩(wěn)穩(wěn)壓電源源輸出端端濾波電電容作為為其負(fù)載載時(shí)，可可以認(rèn)為為是恒流流放電，則則它兩端端的電壓壓變化為為以最不利的的情況考考慮，當(dāng)當(dāng)電網(wǎng)電電壓最低低時(shí)（即即電網(wǎng)電電壓為時(shí)時(shí)），輸輸出電壓壓仍能保保證為，且且調(diào)整管管兩端有有以上的的壓降，濾濾波電容容兩端平平均有的的電壓波波動(dòng)。因因此，取。在橋式式整流條條件下，電電容的放放電時(shí)間間不會(huì)大大于秒，取取秒，則則可求得取標(biāo)稱值。2）電容器器、耐壓值值的選擇擇由2.2.1，電電容器的的耐壓值值必須滿滿足其中，取（因因?yàn)殡娋W(wǎng)網(wǎng)電壓變變化率是是），由由于變壓壓器副邊邊容量小小于，由由表3-2，取取，而，則則取標(biāo)稱值。對(duì)對(duì)于電容容，其耐耐壓值取取標(biāo)稱值值。5選擇復(fù)復(fù)合調(diào)整整管對(duì)于，應(yīng)滿滿足要求求：由晶體管手手冊(cè)查得得三