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并联型硅稳压管直流稳压电源电路解析方案

2017-7-11 9:40:04      点击:

直流稳压电源稳压电路如下图所示:

直流稳压电源稳压电路图

经整流滤波后直流稳压电源输出的直流稳压电源电压,虽然平滑程度较好,但其稳定性是比较差的。其原因主要有以下几个方面:

1.由于直流稳压电源输入电压(市电)不稳定(通常交流电网允许有+10%的波动),而导致整流滤波电路直流稳压电源输出直流稳压电源电压不稳定;

2.当负载RL变化(即负载电流IL变化时,由于整流滤波电路存在一定的内阻,使得直流稳压电源输出直流稳压电源电压发生变化;

3. 当环境温度发生变化时,引起电路元件(特别是半导体器件)参数发生变化,导致直流稳压电源输出电压发生变化。

所以,经整流滤波后的直流稳压电源电压,必须采取一定的直流稳压电源稳压措施,才能适合电子设备的需要。常用的直流稳压电源稳压电路有并联型和串联型直流稳压电源稳压电路两种类型。

图Z0717为硅直流稳压电源稳压管稳压电路,因直流稳压电源稳压元件DZ与负载是并联连接的,故称并联型直流稳压电源稳压电路。图中直流稳压电源输入电压Ui就是整流滤波电路的直流稳压电源输出电压,R是限流、调压电阻,直流稳压电源输出电压UL就是直流稳压电源稳压管DZ 的直流稳压电源稳压值UZ通过R的电流 I = IZ + IL,且UL=UZ = Ui - IR 。直流稳压电源稳压管工作于反偏状态。

该电路的直流稳压电源稳压原理是:当电网电压升高时,必然引起整流滤波电路直流稳压电源输出电压Ui升高,而Ui 的升高又会引起直流稳压电源输出电压UL (即UZ )的增大。由直流稳压电源稳压管的直流稳压电源稳压特性可知,UZ 的增大,势必引起IZ 的较大增大;于是限流电阻R上的电流I增大,R上的电压降也增大,这在很大程度上让R承担了Ui的变化,从而使UL基本上趋于稳定(Ui↑→UL↑→IZ↑→I↑→UR↑→↓)。反之,当Ui下降而引起UL 变小时,也会引起IZ减小,R上的压降UR减小,同样保持了UL 的基本稳定。

同理,当负载电流IL 变化(即RL 变化),如IL 增大,在Ui 不变的情况下,势必会引起UL(即UZ)的减小,使IZ有较大的下降,因而保持了总电流I(I=IZ +IL )基本不变,使UL基本稳定。

由上分析可见,在这种直流稳压电源稳压电路中,直流稳压电源稳压管起着电流控制作用。即不论是由于Ui 或IL 的变化,使直流稳压电源输出电压UL发生小的波动时,IZ 都会产生较大变化。的变化或是改变了总电流的大小而调整了R上的压降,或是补偿了IL 的变化,结果都使UL 维持基本不变。R在电路中起着限流和调压作用。如R = 0,则会使Ui(远大于UZ)直接加于DZ 两端,引起过大的IZ,使DZ损坏。另外,R = 0 时,始终是UL = Ui,电路不会有直流稳压电源稳压性能。因此,这种电路的直流稳压电源稳压作用是稳压管DZ和限流电阻R共同完成的。