提高穩(wěn)壓電源性能的措施

為了進(jìn)一步提高穩(wěn)壓性能，在實(shí)際應(yīng)用中常采用改進(jìn)型電路，其改進(jìn)措施如下：

一、改變?nèi)颖龋哉{(diào)節(jié)輸出電壓范圍

在取樣電路中接入電位器RW，如圖Z0722所示。調(diào)節(jié)RW時(shí)，可使輸出電壓UL在一定范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。由圖可見(jiàn)：

則：

式中取樣比 n的取值范圍一般為0.5～0.8 ; 為RW的活動(dòng)頭到R2上端的部分。

二、調(diào)整管采用復(fù)合管

串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路中，全部負(fù)載電流IL都要通過(guò)調(diào)整管。IL大時(shí)調(diào)整管的基極電流IB1也要大。 比如IL=1A，β1=50，則IB1=20mA，這么大的電流要比較放大管T2的集電極電流提供是很困難的，如果調(diào)整管改用復(fù)合管這個(gè)問(wèn)題就會(huì)得到解決。如圖Z0723所示，T1、T2組成復(fù)合管，如β1=β2 = 50，復(fù)合管的β=2500，則復(fù)合管的IB1=0.4 mA。只要比較放大管的集電極工作電流為1～2mA，則完全可以保證提供這么大電流。此外由式(GS0724)可知，由于β1增大，RO減小，電源的穩(wěn)定性得到提高。

三、帶有輔助電源和差動(dòng)放大器的穩(wěn)壓電路

比較放大級(jí)應(yīng)具有較高的增益和溫度穩(wěn)定性，為了有較大的增益，總希望比較放大管的集電極負(fù)載RC(R4)阻值大一些，這將使R4兩端的電壓降增大，同時(shí)UCE1，增大，勢(shì)必增加調(diào)整管的功耗。另外，RC直接與輸入端相接，當(dāng)輸入電壓Ui變化時(shí)，直接通過(guò)RC把變化量 △Ui加到調(diào)整管的基極，使輸出電壓隨之波動(dòng)，為了克服上述缺點(diǎn)，可以采用輔助電源給放大器供電，如圖Z0724所示。輔助電源由DZ2和R5組成，UZ2為輔助電源的輸出電壓，即DZ2兩端的電壓。顯然;比較放大器的電源電壓為UL + UZ2，是一個(gè)穩(wěn)定性較好的電壓。R4的壓降則

為IC2R4 ≈UZ2，這樣既解決了△Ui 直接通過(guò)R4對(duì)調(diào)整管基極電位的影響問(wèn)題，也可以使R4取值大一些而不增加調(diào)整管的管耗。

為了解決溫度變化所產(chǎn)生的零點(diǎn)漂移影響輸出電壓穩(wěn)定的問(wèn)題，采用差動(dòng)放大電路或集成運(yùn)放電路作比較放大器，是進(jìn)一步提高電源穩(wěn)定性的有效措施。這兩個(gè)電路如圖Z0725和圖Z0726所示。

四、過(guò)載保護(hù)電路

串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路的負(fù)載電流全部通過(guò)調(diào)整管，當(dāng)輸出過(guò)載，特別是輸出端短路時(shí)，調(diào)整管幾乎承受全部輸入電壓(因?yàn)椋篣CE1 = Ui - UL， 輸出短路時(shí)，UL=0)，并流過(guò)很大的電流，使調(diào)整管的管耗增大以至損壞。即使這種過(guò)載現(xiàn)象時(shí)間很短，也是不允許的，由于晶體管的熱容量很小，普通保險(xiǎn)絲不能起到保護(hù)作用，所以需要設(shè)置電子保護(hù)電路。

1. 限流型過(guò)載保護(hù)電路

電路如圖 Z0727所示，保護(hù)電路由DZ2和電阻Rg組成，Rg稱檢測(cè)電阻，在正常情況下，Rg上的壓降不足以使保護(hù)管DZ2導(dǎo)通(適當(dāng)選擇Rg及DZ2的UZ值使DZ2正常工作時(shí)處于截止?fàn)顟B(tài))。當(dāng)IL過(guò)大時(shí)，IL Rg 增大，UBE1 + IL Rg 使穩(wěn)壓管DZ2反向擊穿(導(dǎo)通)，使調(diào)整管T1的基極電位下降，則UCE1增加，于是IL減小，IL被限制但不能截止，所以叫限流型。這種保護(hù)電路簡(jiǎn)單，但靈敏度稍差。

2.截止型過(guò)載保護(hù)電路

在這種電路中，當(dāng)過(guò)載或輸出短路時(shí)，可使調(diào)整管處于完全截止?fàn)顟B(tài)。圖Z0728中綠色區(qū)域內(nèi)為保護(hù)電路，適當(dāng)選擇Rg、R4、R5、R6、R7、R8及DZ2諸元件，使得正常工作時(shí)保護(hù)管T3處于可靠截止?fàn)顟B(tài)，即UBE3?/font>劍?font size="+1">UR5+URg - UR7)<0，此時(shí)保護(hù)電路對(duì)正常輸出沒(méi)有影響。當(dāng)輸出電流IL過(guò)大或輸出短路時(shí)，URg = IL Rg增大并使T3導(dǎo)通，則集電極電壓UC3下降，使T1管趨于截止，UCE1增大，而UCE1的增大使UL減小，則UR7減小，使T3進(jìn)一步導(dǎo)通，UL進(jìn)一步下降，引起瞬間正反饋循環(huán)過(guò)程導(dǎo)致T1完全截止。這樣，輸出電壓和電流接近于零，從而起到保護(hù)作用。如果短路或過(guò)載的故障已經(jīng)排除，輸出電壓則會(huì)自動(dòng)上升，使電路恢

復(fù)正常工作。由于正反饋?zhàn)饔檬拐{(diào)整管在故障過(guò)程中截止，所以又稱反饋截止型保護(hù)電路。