《模拟电子电路基础:9-2线性直流稳压电路》
直流稳压电路是电子技术中不可或缺的一部分,其主要目的是在电源电压波动或者负载变化时保持输出电压的稳定。本讲座主要探讨的是串联型直流稳压电路,包括其组成、整流电路、滤波电路以及串联型稳压电路的基本概念和技术指标。
1. **直流稳压电路的组成**:
- 变压器:负责将交流输入电压降低到适合处理的水平。
- 整流电路:采用二极管实现单向导电性,将交流电压转换为单向脉动的直流电压。
- 滤波电路:通过电容或电感元件减少脉动,使输出电压更加平滑。
- 稳压电路:确保即使负载或电网电压变化,输出电压仍能保持恒定。
2. **整流电路**:
- **单向桥式整流电路**:是最常见的整流方式,四个二极管形成一个桥接网络,提供双向脉动电流,平均输出电压为0.9倍的输入交流有效值。
- **单相半波整流电路**:只使用一个二极管,输出电压仅为0.45倍输入交流有效值,且脉动较大。
- **单相全波整流电路**:两个二极管交替工作,输出电压是半波整流的两倍,脉动小于半波整流。
3. **滤波电路**:
- **电容滤波**:利用电容器的储能特性,减小输出电压的脉动,空载时电容两端电压等于输入电压的一半,适当选择电容值可使输出电压接近于输入电压的1.1到1.2倍。
- **电感滤波**:电感器的电流不能突变,与负载串联,也能有效滤波。适用于特定的负载条件。
4. **串联型稳压电路**:
- **稳压系数**:衡量输出电压对负载电流变化的敏感程度,定义为输出电压相对于负载电流变化的比率。
- **电流调整率**:输出电压对负载电流变化的相对变化量。
- **电压调整率**:输出电压对输入电压变化的相对变化量。
- **纹波抑制比**:比较输入和输出纹波的幅度,反映稳压电路抑制纹波的能力。
- **效率**:衡量稳压电路将输入功率转化为有用输出功率的比例。
串联型稳压电路通过调整内部取样电阻的电压,来改变调整管的导通程度,从而保持输出电压稳定。这种电路通常包含误差放大器、基准电压源、比较器和调整管等核心部件。
直流稳压电路是电子系统中稳定电源的关键,通过整流和滤波降低电压波动,然后通过串联型稳压电路确保输出电压的精确控制。理解这些基本原理对于设计和分析电子设备至关重要。