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線性穩壓電源的工作原理是怎么樣的

發布時間:2020-01-06 責任編輯:wenwei

【導讀】如下圖所示,可變電阻RW跟負載電阻RL組成一個分壓電路,輸出電壓為:Uo=Ui×RL/(RW+RL),因此通過調節RW的大小,即可改變輸出電壓的大小。請注意,在這個式子里,如果我們只看可調電阻RW的值變化,Uo的輸出并不是線性的,但如果把RW和RL一起看,則是線性的。

還要注意,我們這個圖并沒有將RW的引出端畫成連到左邊,而畫在右邊。雖然這從公式上看并沒有什么區別,但畫在右邊,卻正好反映了“采樣”和“反饋”的概念----實際中的電源,絕大部分都是工作在采樣和反饋的模式下的,使用前饋方法很少,或就是用了,也只是輔助方法而已。
 
讓我們繼續:如果我們用一個三極管或者場效應管,來代替圖中的可變阻器,并通過檢測輸出電壓的大小,來控制這個“變阻器”阻值的大小,使輸出電壓保持恒定,這樣我們就實現了穩壓的目的。這個三極管或者場效應管是用來調整電壓輸出大小的,所以叫做調整管。
 
像圖1所示的那樣,由于調整管串聯在電源跟負載之間,所以叫做串聯型穩壓電源。相應的,還有并聯型穩壓電源,就是將調整管跟負載并聯來調節輸出電壓,典型的基準穩壓器TL431就是一種并聯型穩壓器。所謂并聯的意思,就是象圖2中的穩壓管那樣,通過分流來保證衰減放大管射極電壓的“穩定”,也許這個圖并不能讓你一下子看出它是“并聯”的,但細心一看,確實如此。不過,大家在此還要注意一下:此處的穩壓管,是利用它的非線性區工作的,因此,如果認為它是一個電源,它也是一個非線性電源。為了便于大家理解,回頭我們找一個理適合的圖來看,直到可以簡明地看懂為止。
 
由于調整管相當于一個電阻,電流流過電阻時會發熱,所以工作在線性狀態下的調整管,一般會產生大量的熱,導致效率不高。這是線性穩壓電源的一個最主要的一個缺點。想要更詳細的了解線性穩壓電源,請參看模擬電子線路教科書。這里我們主要是幫助大家理清這些概念以及它們之間的關系。
 
http://www.jnqvd.tw/art/artinfo/id/80037421
圖1
 
一般來說,線性穩壓電源由調整管、參考電壓、取樣電路、誤差放大電路等幾個基本部分組成。另外還可能包括一些例如保護電路,啟動電路等部分。下圖是一個比較簡單的線性穩壓電源原理圖(示意圖,省略了濾波電容等元件),取樣電阻通過取樣輸出電壓,并與參考電壓比較,比較結果由誤差放大電路放大后,控制調整管的導通程度,使輸出電壓保持穩定。、
 
http://www.jnqvd.tw/art/artinfo/id/80037421
圖2
 
常用的線性串聯型穩壓電源芯片有:78XX系列(正電壓型),79XX系列(負電壓型)(實際產品中,XX用數字表示,XX是多少,輸出電壓就是多少。例如7805,輸出電壓為5V);LM317(可調正電壓型),LM337(可調負電壓型);1117(低壓差型,有多種型號,用尾數表示電壓值。如1117-3.3為3.3V,1117-ADJ為可調型)。
 
 
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