线性稳压器的结构及原理(图解)

2018-05-07 14:36:09 小宋 618

 线性稳压器是比较早使用的一类直流稳压器,它通过改变晶体管的导通程度来改变和控制其输出的电压和电流,在线性稳压器中晶体管相当于一个可变电阻,串接在供电回路中。线性稳压器有一个共同的特点就是它的功率器件调整管工作在线性区,靠调整管极间的电压降来稳定输出。由于调整管静态损耗大,需要安装一个很大的散热器给它散热。

一般来说,线性稳压器由调整管、参考电压、取样电路、误差放大电路等几个基本部分组成。另外还可能包括一些例如保护电路,启动电路等部分。

 用下图来说明线性稳压器调节电压的原理。如图所示,

稳压器

线性稳压器调节电压原理图

     可变电阻RW跟负载电阻RL组成一个分压电路,输出电压为:Uo="Ui"×RL/(RW+RL),因此通过调节RW的大小,即可改变输出电压的大小。请注意,在这个式子里,如果我们只看可调电阻RW的值变化,Uo的输出并不是线性的,但如果把RW和RL一起看,则是线性的。还要注意,我们这个图并没有将RW的引出端画成连到左边,而画在右边。虽然这从公式上看并没有什么区别,但画在右边,却正好反映了“采样”和“反馈”的概念----实际中的电源,绝大部分都是工作在采样和反馈的模式下的,使用前馈方法很少,或就是用了,也只是辅助方法而已。

线性稳压器

    如果我们用一个三极管或者场效应管,来代替图中的可变阻器,并通过检测输出电压的大小,来控制这个“变阻器”阻值的大小,使输出电压保持恒定,这样我们就实现了稳压的目的。这个三极管或者场效应管是用来调整电压输出大小的,所以叫做调整管。

稳压器

       像图所示的那样,由于调整管串联在电源跟负载之间,所以叫做串联型稳压器。相应的,还有并联型稳压器,就是将调整管跟负载并联来调节输出电压,典型的基准稳压器TL431就是一种并联型稳压器。所谓并联的意思,就是象图2中的稳压管那样,通过分流来保证衰减放大管射极电压的“稳定”,也许这个图并不能让你一下子看出它是“并联”的,但细心一看,确实如此。不过,大家在此还要注意一下:此处的稳压管,是利用它的非线性区工作的,因此,如果认为它是一个电源,它也是一个非线性电源。为了便于大家理解,回头我们找一个理适合的图来看,直到可以简明地看懂为止。

稳压器

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