三端穩(wěn)壓器的原理是什么?三端穩(wěn)壓器的類型有哪些?
三端穩(wěn)壓器是穩(wěn)壓器中的一種,但是可能有很多朋友對三端穩(wěn)壓器并不是特別了解。為增進(jìn)大家對三端穩(wěn)壓器的認(rèn)識,本文將對三端穩(wěn)壓器的原理、三端穩(wěn)壓器的類型予以介紹。如果你對三端穩(wěn)壓器具有興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、穩(wěn)壓器及其作用
穩(wěn)壓器是使輸出電壓穩(wěn)定的設(shè)備。穩(wěn)壓器由調(diào)壓電路、控制電路、及伺服電機(jī)等組成。當(dāng)輸入電壓或負(fù)載變化時,控制電路進(jìn)行取樣、比較、放大,然后驅(qū)動伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動,使調(diào)壓器碳刷的位置改變,通過自動調(diào)整線圈匝數(shù)比,從而保持輸出電壓的穩(wěn)定。
隨著社會飛速前進(jìn),用電設(shè)備與日俱增。但電力輸配設(shè)施的老化和發(fā)展滯后,以及設(shè)計不良和供電不足等原因造成末端用戶電壓的過低,而線頭用戶則經(jīng)常電壓偏高,對用電設(shè)備特別是對電壓要求嚴(yán)格的高新科技和精密設(shè)備,獨(dú)如一顆不定時炸彈。市電系統(tǒng)作為公共電網(wǎng),上面連接了成千上萬各種各樣的負(fù)載,其中一些較大的感性、容性、開關(guān)電源等負(fù)載不僅從電網(wǎng)中獲得電能,還會反過來對電網(wǎng)本身造成影響,惡化電網(wǎng)或局部電網(wǎng)的供電品質(zhì),造成市電電壓波形畸變或頻率漂移。另外意外的自然和人為事故,如負(fù)載電壓過大、地震、雷擊、輸變電系統(tǒng)斷路或短路,都會危害電力的正常供應(yīng),從而影響負(fù)載的正常工作。
不穩(wěn)定的電壓會使設(shè)備造成致命傷害或誤動作,影響生產(chǎn),造成交貨期延誤、品質(zhì)不穩(wěn)定等多方面損失。同時加速設(shè)備的老化、影響使用壽命甚至燒毀配件,使業(yè)主面臨需要維修的困擾或短期內(nèi)就要更新設(shè)備,浪費(fèi)資源;嚴(yán)重者甚至發(fā)生安全事故,造成不可估量的損失。
所以使用穩(wěn)壓器,對用電設(shè)備特別是對電壓要求嚴(yán)格的高新科技和精密設(shè)備來說是必不可少的。
二、三端穩(wěn)壓器是什么
三端穩(wěn)壓器,主要有兩種,一種輸出電壓是固定的,稱為固定輸出三端穩(wěn)壓器,另一種輸出電壓是可調(diào)的,稱為可調(diào)輸出三端穩(wěn)壓器,其基本原理相同,均采用串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。在線性集成穩(wěn)壓器中,由于三端穩(wěn)壓器只有三個引出端子,具有外接元件少,使用方便,性能穩(wěn)定,價格低廉等優(yōu)點(diǎn),因而得到廣泛應(yīng)用。
三、三端穩(wěn)壓器原理
因?yàn)楣潭ㄈ朔€(wěn)壓器屬于固定三端穩(wěn)壓電路,因此它的原理等同于串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。在三端穩(wěn)壓器電路中,R1、Rp、R2組成的分壓器是取樣電路,從輸出端取出部分電壓UB2作為取樣電壓加至三極管T2的基極。穩(wěn)壓管Dz以其穩(wěn)定電壓Uz作為基準(zhǔn)電壓,加在T2的發(fā)射極上。R3是穩(wěn)壓管的限流電阻。三極管T2組成比較放大電路,它將取樣電壓UB2與基準(zhǔn)電壓Uz加以比較和放大,再去控制三極管T1的基極電位。從圖可見,輸入電壓Ui加在三極管T1與負(fù)載RL相串聯(lián)的電路上,因此,改變T1集電極間的電壓降UCE1便可調(diào)節(jié)RL兩端的電壓Uo。也就是說,穩(wěn)壓電路的輸出電壓Uo可以通過三極管T1加以調(diào)節(jié),所以T1稱為調(diào)整管。由于調(diào)整元件是晶體管管,而且在電路中與負(fù)載相串聯(lián),故稱為晶體管串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。電阻R4和T1的基極偏置電阻,也是T2的集電極負(fù)載電阻。
當(dāng)電網(wǎng)電壓降低或負(fù)載電阻減小而使輸出端電壓有所下降時,其取樣電壓UB2相應(yīng)減小,T2基極電位下降。但因T2發(fā)射極電位既穩(wěn)壓管的穩(wěn)定Uz保持不變,所以發(fā)射極電壓UBE2減小,導(dǎo)致T2集電極電流減小而集電極電位Uc2升高。由于放大管T2的集電極與調(diào)整管T1的基極接在一起,故T1基極電位升高,導(dǎo)致集電極電流增大而管壓降UCE1減小。因?yàn)門1與RL串聯(lián),所以,輸出電壓Uo基本不變。
同理,當(dāng)電網(wǎng)電壓或負(fù)載發(fā)生變化引起輸出電壓Uo增大時,通過取樣、比較放大、調(diào)整等過程,將使調(diào)整調(diào)整管的管壓降UCE1增加,結(jié)果抑制了輸出端電壓的增大,輸出電壓仍基本保持不變。
調(diào)節(jié)電位器Rp,可對輸出電壓進(jìn)行微調(diào)。
調(diào)整管T1與負(fù)載電阻RL組成的是射極輸出電路,所以具有穩(wěn)定輸出電壓的特點(diǎn)。
在串聯(lián)型穩(wěn)壓電源電路的工作過程中,要求調(diào)整管始終處在放大狀態(tài)。通過調(diào)整管的電流等于負(fù)載電流,因此必須選用適當(dāng)?shù)拇蠊β使茏髡{(diào)整管,并按規(guī)定安裝散熱裝置。為了防止短路或長期過載燒壞調(diào)整管,在直流穩(wěn)壓器中一般還設(shè)有短路保護(hù)和過載保護(hù)等電路。
四、三端穩(wěn)壓器類型
三端穩(wěn)壓器的通用產(chǎn)品有78系列(正電源)和79系列(負(fù)電源),輸出電壓由具體型號中的后面兩個數(shù)字代表,有5V,6V,8V,9V,12V,15V,18V,24V等檔次。輸出電流以78(或79)后面加字母來區(qū)分L表示0.1;AM表示0.5A,無字母表示1.5A,如78L05表示5V 0.1A。
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