并聯型硅穩壓管直流穩壓電源電路解析方案
直流穩壓電源穩壓電路如下圖所示:
經整流濾波后直流穩壓電源輸出的直流穩壓電源電壓,雖然平滑程度較好,但其穩定性是比較差的。其原因主要有以下幾個方面:
1.由于直流穩壓電源輸入電壓(市電)不穩定(通常交流電網允許有+10%的波動),而導致整流濾波電路直流穩壓電源輸出直流穩壓電源電壓不穩定;
2.當負載RL變化(即負載電流IL變化時,由于整流濾波電路存在一定的內阻,使得直流穩壓電源輸出直流穩壓電源電壓發生變化;
3. 當環境溫度發生變化時,引起電路元件(特別是半導體器件)參數發生變化,導致直流穩壓電源輸出電壓發生變化。
所以,經整流濾波后的直流穩壓電源電壓,必須采取一定的直流穩壓電源穩壓措施,才能適合電子設備的需要。常用的直流穩壓電源穩壓電路有并聯型和串聯型直流穩壓電源穩壓電路兩種類型。
圖Z0717為硅直流穩壓電源穩壓管穩壓電路,因直流穩壓電源穩壓元件DZ與負載是并聯連接的,故稱并聯型直流穩壓電源穩壓電路。圖中直流穩壓電源輸入電壓Ui就是整流濾波電路的直流穩壓電源輸出電壓,R是限流、調壓電阻,直流穩壓電源輸出電壓UL就是直流穩壓電源穩壓管DZ 的直流穩壓電源穩壓值UZ通過R的電流 I = IZ + IL,且UL=UZ = Ui - IR 。直流穩壓電源穩壓管工作于反偏狀態。
該電路的直流穩壓電源穩壓原理是:當電網電壓升高時,必然引起整流濾波電路直流穩壓電源輸出電壓Ui升高,而Ui 的升高又會引起直流穩壓電源輸出電壓UL (即UZ )的增大。由直流穩壓電源穩壓管的直流穩壓電源穩壓特性可知,UZ 的增大,勢必引起IZ 的較大增大;于是限流電阻R上的電流I增大,R上的電壓降也增大,這在很大程度上讓R承擔了Ui的變化,從而使UL基本上趨于穩定(Ui↑→UL↑→IZ↑→I↑→UR↑→↓)。反之,當Ui下降而引起UL 變小時,也會引起IZ減小,R上的壓降UR減小,同樣保持了UL 的基本穩定。
同理,當負載電流IL 變化(即RL 變化),如IL 增大,在Ui 不變的情況下,勢必會引起UL(即UZ)的減小,使IZ有較大的下降,因而保持了總電流I(I=IZ +IL )基本不變,使UL基本穩定。
由上分析可見,在這種直流穩壓電源穩壓電路中,直流穩壓電源穩壓管起著電流控制作用。即不論是由于Ui 或IL 的變化,使直流穩壓電源輸出電壓UL發生小的波動時,IZ 都會產生較大變化。的變化或是改變了總電流的大小而調整了R上的壓降,或是補償了IL 的變化,結果都使UL 維持基本不變。R在電路中起著限流和調壓作用。如R = 0,則會使Ui(遠大于UZ)直接加于DZ 兩端,引起過大的IZ,使DZ損壞。另外,R = 0 時,始終是UL = Ui,電路不會有直流穩壓電源穩壓性能。因此,這種電路的直流穩壓電源穩壓作用是穩壓管DZ和限流電阻R共同完成的。
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