經(jīng)典電源電路梳理學(xué)習(xí)

一、穩(wěn)壓電路

交流電網(wǎng)電壓的波動(dòng)和負(fù)載電流的變化都會(huì)使整流電源的輸出電壓和電流隨之變動(dòng)，因此要求較高的電子電路必須使用穩(wěn)壓電源。

(1)穩(wěn)壓管并聯(lián)穩(wěn)壓電路

用一個(gè)穩(wěn)壓管和負(fù)載并聯(lián)的電路是最簡(jiǎn)單的穩(wěn)壓電路，見(jiàn)下圖 (a)。圖中 R 是限流電阻。這個(gè)電路的輸出電流很小，它的輸出電壓等于穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓值 V Z 。

(2)串聯(lián)型穩(wěn)壓電路

有放大和負(fù)反饋?zhàn)饔玫拇?lián)型穩(wěn)壓電路是最常用的穩(wěn)壓電路。它的電路和框圖見(jiàn)上圖 (b)、(c)。它是從取樣電路( R3 、 R4 )中檢測(cè)出輸出電壓的變動(dòng)，與基準(zhǔn)電壓( V Z )比較并經(jīng)放大器( VT2 )放大后加到調(diào)整管( VT1 )上，使調(diào)整管兩端的電壓隨著變化。如果輸出電壓下降，就使調(diào)整管管壓降也降低，于是輸出電壓被提升;如果輸出電壓上升，就使調(diào)整管管壓降也上升，于是輸出電壓被壓低，結(jié)果就使輸出電壓基本不變。在這個(gè)電路的基礎(chǔ)上發(fā)展成很多變型電路或增加一些輔助電路，如用復(fù)合管作調(diào)整管，輸出電壓可調(diào)的電路，用運(yùn)算放 大器作比較放大的電路，以及增加輔助電源和過(guò)流保護(hù)電路等。

(3)開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電路

開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源從原理上分有很多種。它的基本原理框圖見(jiàn)上圖(d)。圖中電感 L 和電容 C 是儲(chǔ)能和濾波元件，二極管 VD 是調(diào)整管在關(guān)斷狀態(tài)時(shí)為 L 、 C 濾波器提供電流通路的續(xù)流二極管。開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的開(kāi)關(guān)頻率都很高，一般為幾~幾十千赫，所以電感器的體積不很大，輸出電壓中的高次諧波也不多。

它的基本工作原理是 : 從取樣電路( R3 、 R4 )中檢測(cè)出取樣電壓經(jīng)比較放大后去控制一個(gè)矩形波發(fā)生器。矩形波發(fā)生器的輸出脈沖是控制調(diào)整管( VT )的導(dǎo)通和截止時(shí)間的。如果輸出電壓 U 0 因?yàn)殡娋W(wǎng)電壓或負(fù)載電流的變動(dòng)而降低，就會(huì)使矩形波發(fā)生器的輸出脈沖變寬，于是調(diào)整管導(dǎo)通時(shí)間增大，使 L 、 C 儲(chǔ)能電路得到更多的能量，結(jié)果是使輸出電壓 U 0 被提升，達(dá)到了穩(wěn)定輸出電壓的目的。

(4)集成化穩(wěn)壓電路

上圖(e)是一個(gè)三端穩(wěn)壓器電路。圖中 C 是主濾波電容， C1 、 C2 是消除寄生振蕩的電容 ,VD 是為防止輸入短路燒壞集成塊而使用的保護(hù)二極管。

二、整流電路

整流電路是利用半導(dǎo)體二極管的單向?qū)щ娦阅馨呀涣麟娮兂蓡蜗蛎}動(dòng)直流電的電路。

(1)半波整流

半波整流電路只需一個(gè)二極管，見(jiàn)下圖(a)。在交流電正半周時(shí) VD 導(dǎo)通，負(fù)半周時(shí) VD 截止，負(fù)載 R 上得到的是脈動(dòng)的直流電。

(2)全波整流

全波整流要用兩個(gè)二極管，而且要求變壓器有帶中心抽頭的兩個(gè)圈數(shù)相同的次級(jí)線圈，見(jiàn)上圖(b)。負(fù)載 R L 上得到的是脈動(dòng)的全波整流電流，輸出電壓比半波整流電路高。

(3)全波橋式整流

用 4 個(gè)二極管組成的橋式整流電路可以使用只有單個(gè)次級(jí)線圈的變壓器，見(jiàn)上圖( c )。負(fù)載上的電流波形和輸出電壓值與全波整流電路相同。

(4)倍壓整流

用多個(gè)二極管和 電容器可以獲得較高的直流電壓。上圖(d)是一個(gè)二倍壓整流電路。當(dāng) U2 為負(fù)半周時(shí) VD1 導(dǎo)通， C1 被充電， C1 上最高電壓可接近 1.4U2 ;當(dāng) U2 正半周時(shí) VD2 導(dǎo)通， C1 上的電壓和 U2 疊加在一起對(duì) C2 充電，使 C2 上電壓接近 2.8U2 ,是 C1 上電壓的 2 倍，所以叫倍壓整流電路。

三、濾波電路

整流后得到的是脈動(dòng)直流電，如果加上濾波電路濾除脈動(dòng)直流電中的交流成分，就可得到平滑的直流電。

(1)電容濾波

把電容器和負(fù)載并聯(lián)，如下圖(a)，正半周時(shí)電容被充電，負(fù)半周時(shí)電容放電，就可使負(fù)載上得到平滑的直流電。

(2)電感濾波

把電感和負(fù)載串聯(lián)起來(lái)，如上圖(b)，也能濾除脈動(dòng)電流中的交流成分。

(3) L 、 C 濾波

用 1 個(gè)電感和 1 個(gè)電容組成的濾波電路因?yàn)橄笠粋€(gè)倒寫的字母“ L ”,被稱為 L 型，見(jiàn)上圖(c)。用 1 個(gè)電感和 2 個(gè)電容的濾波電路因?yàn)橄笞帜?ldquo; π ”,被稱為 π 型，見(jiàn)上圖(d)，這是濾波效果較好的電路。

(4) RC 濾波

電感器的成本高、體積大，所以在電流不太大的電子電路中常用電阻器取代電感器而組成 RC 濾波電路。同樣，它也有 L 型，見(jiàn)上圖(e); π 型，見(jiàn)上圖(f)。