定义电压调节器是一种设备保持恒定的直流输出电压无论输入电压或负载条件的变化如何。该交流纹波电压没有通过滤波器删除的是被电压调节器拒绝。
在电压调节器设计中存在的元件的组合确保具有具有可变输入电源的恒定输出电压。
每当有需要的时候输出电压稳定可靠然后电压调节器是最优选的电路。
电压调节器也显示保护功能如过压保护、短路保护、热停、限流等。它可以是线性稳压器或开关稳压器,但最容易和负担得起的类型是线性稳压器。
让我们看一下采用齐纳二极管的电压稳压器的电路图 -
一种齐纳二极管用作…电压调节器从电压大幅变化的源提供恒定电压。
正如我们在上面的图中所看到的,一个电阻器被放置在电路的开头。为了限制通过二极管的反向电流到一个更安全的值电阻RS.在电路中使用。
源极电压VS.和电阻器R.S.如此选择二极管在击穿区域中运行。r的电压L.齐纳电压VZ.二极管电流称为IZ.。
负载R之间保持稳定电压L.,作为输出电压波动被电阻R吸收S.。要调节变化的输入电压反向连接齐纳二极管。
除非r跨越电压,否则二极管不会进行L.小于齐纳二极管击穿电压V.Z.和r.S.和RL.构成跨越v的潜在分配器S.。
作为电源电压VS.在这种情况下,RL.与齐纳二极管击穿电压相比将更多。因此,导致齐纳二极管在其击穿区域中进行。
齐纳电流一世Z.是有限的通过系列电阻RS.从超过额定最大值一世Zmax.。
电流通过RS.由- - - - - -源电流被分成iz和iL.在交界处 -
齐纳二极管V两端的电压Z.保持恒定,直到通过齐纳电流I在击穿区工作D.可能会差异很大。
如果在这里,输入电压进一步增加,通过二极管和负载的电流增加。当二极管上的电阻减小时,就会产生更多的电流流过二极管。
因此,RS.因此,输出端的电压将是一个接近输入电压或电源电压的值。
因此我们可以说,齐纳二极管保持电压均匀除非电源电压大于齐纳电压。
离散晶体管电压调节器
当我们谈论晶体管电压调节器时,它基本上为2种类型 -
通过使用任何上述类型,我们可以具有预定值的恒定直流输出电压。该值与输出端的电源电压或负载的变化无关。
让我们现在讨论细节中的每种类型 -
系列稳压器
下图显示了串联电压调节器-的框图
在这里,得到输出电压的输入量是由串联控制元件控制的。采样输出电压的电路提供反馈,并与参考电压进行比较。
如果电压在产出增加那比较器发送控制信号到控制元素减少输出的幅度。类似地,如果输出电压降低,则比较器发送控制信号,使得输出的大小可以提高到所需的水平。
晶体管系列电压调节器的工作
它也被称为发射器跟随电压稳压器。下面的电路显示了一种使用NPN晶体管和齐纳二极管形成的简单串联电压调节器。
在上述电路中,晶体管的集电极和发射极端子与负载串联,这是它被称为串联稳压器的原因。晶体管Q被称为通过系列晶体管。
当直流电源被给予输入端,它导致调节输出电压出现在负载电阻RL.。电路中使用的晶体管充当可变电阻,齐纳二极管提供参考电压。
它的工作原理是:晶体管的输入出现很大的变化,因此输出电压趋于恒定。
这里,V.出= VZ.- - - - - - V是
基极电压几乎保持恒定,其值略微等于齐纳二极管V两端的电压Z.。
进一步,让我们考虑一下由于供电电压的增加而使输出电压增加的情况。V的增加出将导致v是随着VZ.固定在一定的水平上。
这种减少了v是将自动减少传导。由于这一点,集电极 - 发射极电阻rce增加,从而导致vce增加,最终输出电压降低。
现在,输出电压负荷变化的影响呢。
设负载电阻RL.这样减少导致电流通过它增加。在这种情况下,v出由于哪个v,开始减少是增加。最终,晶体管的导通水平增加,从而降低了Rce。
电阻的这种降低会略微增加电流,可以补偿r的减少L.。
就这样当输出电压等于I时,它保持恒定L.R.L.。
限制
- 在室温下,保持绝对恒定的输出电压是困难的,因为随着房间温度升高,自动将导致V.是和VZ.
- 在大电流时不能获得良好的调节。
分流电压调节器
分流电压调节器的框图如下所示 -
在这种类型的电压调节器中,为了提供足够的调节,电流从负载中分流。为了保持恒定电流,通过使用控制元件,一些电流从负载分流。
假设负载发生了变化,从而引起输出电压的变化。所以,一个反馈信号发送到提供的比较器电路控制信号改变幅度从负载分流的电流。
晶体管分流电压调节器的工作
让我们看一下分流稳压器的电路图-
在这里,R.SE.用电源串联连接,晶体管连接在输出上。由于液滴液滴,电源电压降低SE.,这种电压的降低取决于向R供电的电流L.。
V.出= VZ.+ V是
V.出= V在- IR.SE.
假设输入电压增加,从而使V上升出和V是结果导致I的增加B.和我C。因此,随着电源电压的增加,电源电流我增加,它会产生更多的电压降SE.从而降低输出电压。因此,输出电压几乎保持恒定。
限制
- 它使很大一部分电流流过晶体管,而不是流过负载。
- 在这类电路中,过电压保护有时是一个问题。
应用程序
这些用于电脑电源它们调节直流电压。在配电系统,电压调节器沿分配线使用,以便为消费者提供恒定电压。
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