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三端稳压器工作原理????
发布者:任你博娱乐 发布时间:2019-05-23 20:26

 

   

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  三端稳压管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件。稳压管在反向击穿时,在一定的电流范围内(或者说在一定功率损耗范围内),端电压几乎不变,表现出稳压特性,因而广泛应用于稳压电源与限幅电路之中。

  因为固定三端稳压器属于串联型稳压电路,因此它的原理等同于串联型稳压电路。

  展开全部三端集成稳压器的工作原理现以具有正电压输出的78L××系列为例介绍它的工作原理。

  注 图中R11由输出电流档次决定,R12由输出电压档次决定图1电路如图1所示,三端式稳压器由启动电路、基准电压电路、取样比较放大电路、调整电路和保护电路等部分组成。下面对各部分电路作简单介绍。

  在集成稳压器中,常常采用许多恒流源,当输入电压V1接通后,这些恒流源难以自行导通,以致输出电压较难建立。因此,必须用启动电路给恒流源的BJT T4、T5提供基极电流。启动电路由T1、T2、DZ1组成。当输入电压V1高于稳压管DZ1的稳定电压时,有电流通过T1、T2,使T3基极电位上升而导通,同时恒流源T4、T5也工作。T4的集电极电流通过DZ2以建立起正常工作电压,当DZ2达到和DZ1相等的稳压值,整个电路进入正常工作状态,电路启动完毕。与此同时,T2因发射结电压为零而截止,切断了启动电路与放大电路的联系,从而保证T2左边出现的纹波与噪声不致影响基准电压源。

  基准电压电路由T4、DZ2、T3、R1、R3及D1、D2组成,电路中的基准电压为

  式中VZ2为DZ2的稳定电压,VBE为T3、D1、D2发射结(D1、D2为由发射结构成的二极管)的正向电压值。在电路设计和工艺上使具有正温度系数的R1、R2、DZ2与具有负温度系数的T3、D1、D2发射结互相补偿,可使基准电压VREF基本上不随温度变化。同时,对稳压管DZ2采用恒流源供电,从而保证基准电压不受输入电压波动的影响。

  这部分电路由T4~T11组成,其中T10、T11组成复合调整管;R12、R13组成取样电路;T7、T8和T6组成带恒流源的差分式放大电路;T4、T5组成的电流源作为它的有源负载。

  T9、R9的作用说明如下:如果没有T9、R9,恒流源管T5的电流IC5=IC8+IB10,当调整管满载时IB10最大,而IC8最小;而当负载开路时IO=0,IB10也趋于零,这时IC5几乎全部流入T8,使得IC8的变化范围大,这对比较放大电路来说是不允许的,为此接入由T9、R9级成的缓冲电路。当IO减小时,IB10减小,IC8增大,待IC8增大到 0.6V时,则T9导通起分流作用。这样就减轻了T8的过多负担,使IC8的变化范围缩小。 (4)保护电路

  减流式保护电路由T12、R11、R15、R14和DZ3、DZ4组成,R11为检流电阻。保护的目的主要是使调整管(主要是T11)能在安全区以内工作,特别要注意使它的功耗不超过额定值PCM。首先考虑一种简单的情况。假设图1中的DZ3、DZ4和R14不存在,R15两端短路。这时,如果稳压电路工作正常,即PCPCM并且输出电流IO在额定值以内,流过R11的电流使 =IOR110.6V,T12截止。当输出电流急剧增加,例如输出端短路时,输出电流超过极限值(IO(CL)=PCM/VI=0.6V/R11)时,即当0.6V时,使T12管导通。由于它的分流作用,减小了T10的基极电流,从而限制了输出电流。这种简单限流保护电路的不足之处是只能将输出电流限制在额定值以内。由于调整管的耗散功率PCM=ICVCE,只有既考虑通过它的电流和它的管压降VCE值,又使PCPCM,才能全面地进行保护。图1中DZ3、DZ4和R14、R15所构成的支路就是为实现上述保护目的而设置的。电路中如果(VI–IOR11–VO)(VZ3+ VZ4),则DZ3、DZ4击穿,导致T12管发射结承受正向电压而导通。VBE12的值为

  显然,(VI –VO)越大,即调整管的VCE值越大,则IO越小,从而使调整管的功耗限制在允许范围内。由于IO的减小,故上述保护称为减流式保护。

  电路由DZ2、T3、T14和T13组成。在常温时,R3上的压降仅为0.4V左右,T14、T13是截止的,对电路工作没有影响。当某种原因(过载或环境温升)使芯片温度上升到某一极限值时,R3上的压降随DZ2的工作电压升高而升高,而T14的发射结电压VBE14下降,导致T14导通,T13也随之导通。调整管T10的基极电流IB10被T13分流,输出电流IO下降,从而达到过热保护的目的。

  电路中R10的作用是给T10管的ICEO10和T11管的ICBO11一条分流通路,以改善温度稳定性。

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