栗用復合管構成的串聯調整管穩壓電路
發布時間:2012/11/18 14:07:24 訪問次數:1868
圖3-72所示是采用復合管構成的串聯調整管穩壓電路,與上面一種電路的不同之處有兩點:一是穩壓二極管LMV321AS5X接法不同,二是采用了啟動電阻Rl。
圖3-72采用復合管構成的串聯調整管穩壓電路
電路中,VT1和VT2構成復合調整管,其中VT1是激勵管,VT2是調整管,VT3是比較放大管;VD1是穩壓二極管;RT1是熱敏電阻器。
這一穩壓電路與前面介紹的電路有下列幾點不同之處。
1.比較放大器電路分析
電路中,穩壓二極管VD1接在穩壓電路輸出端與比較放大管VI3發射極之間,而前面的電路中(見圖3-70)接在比較放大管發射極與地線之間。
當穩壓電路輸出電壓既下降時,通過取樣電路R3、RP1和R4中的RP1動片輸出電壓,使VT3基極電壓下降,而VT3發射極電壓也在下降,但是VT3發射極電壓的下降量大于基極電壓的下降量,因為VT3基極電壓下降量經過了R3、RP1和R4分壓。所以,當輸出電壓阢下降時,VT3正向偏置電壓增大。
當穩壓電路輸出電壓砜增大時,通過取樣電路使VT3基極電壓增大,通過電路的一系列調整,VT3正向偏置電壓減小。
2.穩壓原理分析
設輸出直流電壓玩增大,由上述基準電壓電路分析的結果可知,這會使VT3正向偏置電壓減小,VT3集電極電流減小,使VT1基極電流減小,其集電極電流減小,使調整管VT2基極電流減小,VT2集電極與發射極之間內阻增大,使VT2集電極與發射極之間電壓降增大,導致直流輸出電壓Uo下降,達到穩定輸出電壓配的目的。
當輸出直流電壓砜減小時,通過電路的一系列調整,使調整管VT2集電極與發射極之間電壓降減小,使直流輸出電壓增大砜,達到穩定輸出電壓的目的。對地端短路后,VT3墓極電壓為OV,使VT3處于截止狀態,其集電極電流為零:使VT1基極電流為零,VT1截止,其集電極電流為零:使調整管VT2基極電流為零,這樣導致VT2截止,沒有電流流過調整管VT2,可以防止因
為穩壓電路輸出端短路而燒壞調整管VT2,達到輸出端短路保護的目的。
4.直流輸出電壓微調電路分析
這一穩壓電路中的直流輸出電壓可以通過改變可變電阻器RP1的動片位置進行微調。調整RP1動片位置,改變了比較放大管VT3基極上的直流電壓,所以改變了比較放大管VT3集電極的輸出電流,從而可以實現穩壓電路的直流輸出電壓大小調整。
當RP1動片向上端調節時,VI3基極直流電壓增大,其基極電流增大,導致VT1、VT2基極和發射極電流增大,使VT2集電極與發射極之間電壓降減小,所以穩壓電路的直流輸出電壓配增大。RP1動片向上端調節量愈多,穩壓電路的直流輸出電壓“增大量愈多。當RP1動片向下端調節時,電路一系列調整過程的分析方法與向上端調節相同,使穩壓電路的直流輸出電壓醌減小。
5.啟動電阻R1電路分析
剛開機或這一電源電路保護動作之后,穩壓電路輸出端沒有直流工作電壓既,使VT3基極無直流工作電壓,VT3處于截止狀態,也使VT1徊VT2截止,使3只三極管處于截止狀態而保護了這3只三極管。Rl啟動電路的工作原理是:電路中接入電阻Rl之后,未穩定的直流電壓由Rl從VT2集電極加到發射極上,即加到輸出端,給VT3基極建立直流工作電壓,使穩壓電路啟動。
電阻Rl具有調整管的分流作用。電容Cl和C2是電源濾波電容。Fl是直流回路中的保險絲。調整可變電阻器RP1的動片,可以改變這一穩壓電路直流輸出電壓乩的大小。RT1是熱敏電阻,用來起溫度補償作用。
6.電路故障分析
(1)當VD1擊穿時,VD1兩個電極之間的內阻很小,使VT3發射極電壓升高,其基極電這一電路的工作原理是:當穩壓電路的輸出端 流減小,集電極電流減小,使VT1基極電流和集電極電流減小,VT2基極電流減小,集電極與發射極之間的電壓降增大,所以這一穩壓電路的直流輸出電壓砜下降;當VD1開路時,VD1兩個電極之間的內阻為無窮大,通過電路的一系列調整,這一穩壓電路的直流輸出電壓玩增大。
(2)當啟動電阻Rl開路時,比較放大器不能導通,激勵管VT1截止,調整管VT2也截止,穩壓電路沒有直流工作電壓輸出。
關于熱敏電阻器,主要說明下列幾點。
(1)熱敏電阻器是一種阻值隨溫度變化而變化的電阻器。當穩壓電路的工作溫度變化時,穩壓電路輸出的直流工作電壓
大小會隨溫度變化而有微小的變化,通過熱敏電阻器RT1改變基準電壓大小,使穩壓電路的直流輸出電壓Uo不隨溫度變化而變化,這就是溫度補償電路。
(2)熱敏電阻器是一種阻值對溫度敏感的電阻器,即在溫度發生變化時,其電阻值發生改變,所以它是一種溫度敏感元件。熱敏電阻器有正溫度系數(PTC)和負溫度系數(NTC)兩種。溫度升高阻值增大的稱為正溫度系數熱敏電阻器,溫度升高阻值減小的稱為負溫度系數熱敏電阻器。
(3) PTC熱敏電阻器是以鈦酸鋇為主原料,輔以微量的鍶、鈦、鋁等化合物經過加工制作而成的正溫度系數熱敏電阻器,從這種熟敏電阻器的阻值一溫度特性曲線中可以看出,當溫度升高到一定值后,阻值增大到很大值。
(4) PTC熱敏電阻器的主要特性參數有:一是室溫電阻值R25,它又稱標稱阻值,它是指電阻器在25℃下通電時的阻值;二是最低電阻值R—,它是指阻值一溫度特性曲線中最低點的電阻,對應的溫度為tmin;三是最大電阻Rmax,它是指熱敏電阻器零功率時阻值一溫度特性曲線上的最大電阻;四是溫度tp,它是指元件承受最大電壓時所允許達到的溫度。
(5)從阻值一溫度特性曲線可知,當環境溫度比最大電阻值時溫度還要高時,PTC熱敏電阻器的阻值回落,成為負溫度特性。由于電阻減小,功率增大,溫度進一步升高,電阻再減小,這一循環將導致電阻器的損壞。
(6)檢測PTC熱敏電阻器的方法是:在常溫下用Rx lk擋測量其電阻值,應該很小,然后讓電烙鐵靠近PTC熱敏電阻器,給它加溫后再測量阻值,應該增大許多,如若阻值沒有增大,則說明這一PTC熱敏電阻器已經損壞。
圖3-72所示是采用復合管構成的串聯調整管穩壓電路,與上面一種電路的不同之處有兩點:一是穩壓二極管LMV321AS5X接法不同,二是采用了啟動電阻Rl。
圖3-72采用復合管構成的串聯調整管穩壓電路
電路中,VT1和VT2構成復合調整管,其中VT1是激勵管,VT2是調整管,VT3是比較放大管;VD1是穩壓二極管;RT1是熱敏電阻器。
這一穩壓電路與前面介紹的電路有下列幾點不同之處。
1.比較放大器電路分析
電路中,穩壓二極管VD1接在穩壓電路輸出端與比較放大管VI3發射極之間,而前面的電路中(見圖3-70)接在比較放大管發射極與地線之間。
當穩壓電路輸出電壓既下降時,通過取樣電路R3、RP1和R4中的RP1動片輸出電壓,使VT3基極電壓下降,而VT3發射極電壓也在下降,但是VT3發射極電壓的下降量大于基極電壓的下降量,因為VT3基極電壓下降量經過了R3、RP1和R4分壓。所以,當輸出電壓阢下降時,VT3正向偏置電壓增大。
當穩壓電路輸出電壓砜增大時,通過取樣電路使VT3基極電壓增大,通過電路的一系列調整,VT3正向偏置電壓減小。
2.穩壓原理分析
設輸出直流電壓玩增大,由上述基準電壓電路分析的結果可知,這會使VT3正向偏置電壓減小,VT3集電極電流減小,使VT1基極電流減小,其集電極電流減小,使調整管VT2基極電流減小,VT2集電極與發射極之間內阻增大,使VT2集電極與發射極之間電壓降增大,導致直流輸出電壓Uo下降,達到穩定輸出電壓配的目的。
當輸出直流電壓砜減小時,通過電路的一系列調整,使調整管VT2集電極與發射極之間電壓降減小,使直流輸出電壓增大砜,達到穩定輸出電壓的目的。對地端短路后,VT3墓極電壓為OV,使VT3處于截止狀態,其集電極電流為零:使VT1基極電流為零,VT1截止,其集電極電流為零:使調整管VT2基極電流為零,這樣導致VT2截止,沒有電流流過調整管VT2,可以防止因
為穩壓電路輸出端短路而燒壞調整管VT2,達到輸出端短路保護的目的。
4.直流輸出電壓微調電路分析
這一穩壓電路中的直流輸出電壓可以通過改變可變電阻器RP1的動片位置進行微調。調整RP1動片位置,改變了比較放大管VT3基極上的直流電壓,所以改變了比較放大管VT3集電極的輸出電流,從而可以實現穩壓電路的直流輸出電壓大小調整。
當RP1動片向上端調節時,VI3基極直流電壓增大,其基極電流增大,導致VT1、VT2基極和發射極電流增大,使VT2集電極與發射極之間電壓降減小,所以穩壓電路的直流輸出電壓配增大。RP1動片向上端調節量愈多,穩壓電路的直流輸出電壓“增大量愈多。當RP1動片向下端調節時,電路一系列調整過程的分析方法與向上端調節相同,使穩壓電路的直流輸出電壓醌減小。
5.啟動電阻R1電路分析
剛開機或這一電源電路保護動作之后,穩壓電路輸出端沒有直流工作電壓既,使VT3基極無直流工作電壓,VT3處于截止狀態,也使VT1徊VT2截止,使3只三極管處于截止狀態而保護了這3只三極管。Rl啟動電路的工作原理是:電路中接入電阻Rl之后,未穩定的直流電壓由Rl從VT2集電極加到發射極上,即加到輸出端,給VT3基極建立直流工作電壓,使穩壓電路啟動。
電阻Rl具有調整管的分流作用。電容Cl和C2是電源濾波電容。Fl是直流回路中的保險絲。調整可變電阻器RP1的動片,可以改變這一穩壓電路直流輸出電壓乩的大小。RT1是熱敏電阻,用來起溫度補償作用。
6.電路故障分析
(1)當VD1擊穿時,VD1兩個電極之間的內阻很小,使VT3發射極電壓升高,其基極電這一電路的工作原理是:當穩壓電路的輸出端 流減小,集電極電流減小,使VT1基極電流和集電極電流減小,VT2基極電流減小,集電極與發射極之間的電壓降增大,所以這一穩壓電路的直流輸出電壓砜下降;當VD1開路時,VD1兩個電極之間的內阻為無窮大,通過電路的一系列調整,這一穩壓電路的直流輸出電壓玩增大。
(2)當啟動電阻Rl開路時,比較放大器不能導通,激勵管VT1截止,調整管VT2也截止,穩壓電路沒有直流工作電壓輸出。
關于熱敏電阻器,主要說明下列幾點。
(1)熱敏電阻器是一種阻值隨溫度變化而變化的電阻器。當穩壓電路的工作溫度變化時,穩壓電路輸出的直流工作電壓
大小會隨溫度變化而有微小的變化,通過熱敏電阻器RT1改變基準電壓大小,使穩壓電路的直流輸出電壓Uo不隨溫度變化而變化,這就是溫度補償電路。
(2)熱敏電阻器是一種阻值對溫度敏感的電阻器,即在溫度發生變化時,其電阻值發生改變,所以它是一種溫度敏感元件。熱敏電阻器有正溫度系數(PTC)和負溫度系數(NTC)兩種。溫度升高阻值增大的稱為正溫度系數熱敏電阻器,溫度升高阻值減小的稱為負溫度系數熱敏電阻器。
(3) PTC熱敏電阻器是以鈦酸鋇為主原料,輔以微量的鍶、鈦、鋁等化合物經過加工制作而成的正溫度系數熱敏電阻器,從這種熟敏電阻器的阻值一溫度特性曲線中可以看出,當溫度升高到一定值后,阻值增大到很大值。
(4) PTC熱敏電阻器的主要特性參數有:一是室溫電阻值R25,它又稱標稱阻值,它是指電阻器在25℃下通電時的阻值;二是最低電阻值R—,它是指阻值一溫度特性曲線中最低點的電阻,對應的溫度為tmin;三是最大電阻Rmax,它是指熱敏電阻器零功率時阻值一溫度特性曲線上的最大電阻;四是溫度tp,它是指元件承受最大電壓時所允許達到的溫度。
(5)從阻值一溫度特性曲線可知,當環境溫度比最大電阻值時溫度還要高時,PTC熱敏電阻器的阻值回落,成為負溫度特性。由于電阻減小,功率增大,溫度進一步升高,電阻再減小,這一循環將導致電阻器的損壞。
(6)檢測PTC熱敏電阻器的方法是:在常溫下用Rx lk擋測量其電阻值,應該很小,然后讓電烙鐵靠近PTC熱敏電阻器,給它加溫后再測量阻值,應該增大許多,如若阻值沒有增大,則說明這一PTC熱敏電阻器已經損壞。
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