❶ 請闡明如圖穩壓電路的穩壓過程,謝謝!
圖是簡易串聯穩壓電源,VT1是調整管,VD1是基準電壓源,R1 是限流電阻,RL是負載。由於VT1基極電壓被VD1固定在UD1,VT1發射結電壓(UT1)be在VT1正常工作時基本是一個固定值(一般矽管為0.7V,鍺管為0.3V),所以輸出電壓UO=UD1-(UT1)be。當輸出電壓遠大於VT1發射結電壓時,可以忽略(UT1)BE,則UO≈UD1。
分析一下串聯穩壓電源的穩壓工作原理:
假設由於某種原因引起輸出電壓UO降低,即VT1的發射極電壓(UT1)E降低,由於UD1保持不變,從而造成VT1發射結電壓(UT1)be上升,引起VT1基極電流(IT1)b上升,從而造成VT1發射極電流(IT1)e被放大β倍上升,由電晶體的負載特性可知,這時VT1導通更加充分管壓降(UT1)ce將迅速減小,輸入電壓UI更多的加到負載上,UO得到快速回升。這個調整過程可以使用下面的變化關系圖表示:
UO↓→(UT1)e↓→UD1恆定→(UT1)be↑→(IT1)b↑→(IT1)e↑→(UT1)ce↓→UO↑
當輸出電壓上升時,整個分析過程與上面過程的變化相反,這裏我們就不再重復,只是簡單的用下面的變化關系圖表示:
UO↑→(UT1)e↑→UD1恆定→(UT1)be↓→(IT1)b↓→(IT1)e↓→(UT1)ce↑→UO↓
這裏我們只分析了輸出電壓UO降低的穩壓工作原理,其實輸入電壓UI降低等其他情況下的穩壓工作原理都與此類似,最終都是反應在輸出電壓UO降低上,因此工作原理大致相同。
從電路的工作原理可以看出,穩壓的關鍵有兩點:一是穩壓管VD1的穩壓值UD1要保持穩定;二是調整管T1要工作在放大區且工作特性要好。
其實還可以用回饋的原理來說明簡易串聯穩壓電源的工作原理。由於電路是一個射極輸出器,屬於電壓串聯負反饋電路,電路的輸出電壓為UO=(UT1)e≈(UT1)b,由於(UT1)b保持穩定,所以輸出電壓UO也保持穩定。
簡易串聯穩壓電源由於使用固定的基準電壓源UD1,所以當需要改變輸出電壓時只有更換穩壓管 VD1,這樣調整輸出電壓非常不方便。另外由於直接通過輸出電壓UO的變化來調節VT1的管壓降(UT1)ce,這樣控製作用較小,穩壓效果還不夠理想。因此這種穩壓電源僅僅適合一些比較簡單的應用場合。
❷ 1、鍺材料二極體導通時,其兩端電壓為 伏。硅材料二極體導通時,其兩端電壓為 伏。
1、鍺材料二極體導通時,其兩端電壓為 0.3伏。硅材料二極體導通時,其兩端電壓為0.6伏 。
2、反向擊回穿區
3、管降大說明分壓答的電阻大,所以是大。
4、是的,理想二極體反向電阻無窮大。
5、是的,實際的二極體反向電阻有限,所以電壓過大擊穿後,電流迅速上升。
6、是的。三極體有三種工作狀態,是放大,截止和飽和
7、場效應管才是電壓控制元件,而三極體是電流控制元件;標號是對的
8、be正偏 bc反偏時處於放大區,做選c
9、是的。共集電極 放大電路輸出電阻是最小的
10、是的,因為相位相同所以疊加增強,所以是正反饋。
11、電容或光電耦合可以解決。
12、數字電子集成電路。
❸ 這里的VD5叫鍺二極體作溫度感測器件,為什麼他要反接並並聯在電路圖里,為什麼。
從電路圖上看我覺得:這個二極體的反向擊穿電壓值受溫度影響,它擊穿後下面的電阻RP限流,可防止它過流損壞,還在RP的中間滑動觸點上取出合適的控制電壓,去控制IC2的動作,從而控制K的通斷。
❹ 有高人能給(繪)出這個簡單鍺管小功放的電路圖嗎
網上有最簡單的電路圖。
鍺管就是pnp管,找pnp單管電路圖。
❺ 鍺是一種重要的半導體材料,基態鍺原子的價層電子排布圖
電子排布式書寫時,要由內到外按電子亞層順序書寫。
鍺電子排布:
所以鍺的電子排布才應該是:2(1s2),8(2s2+2p6),18(3s2+3p6+3d10),4(4s2+4p2)。
所以鍺的基態原子電子排布式:1s2,2s2,2p6,3s2,3p6,4s2,3d10,4p2。
鍺:鍺(舊譯作鈤 )是一種化學元素,它的化學符號是Ge,原子序數是32。在化學元素周期表中位於第4周期、第IVA族。它是一種灰白色類金屬,有光澤,質硬,屬於碳族,化學性質與同族的錫與硅相近。在自然中,鍺共有五種同位素,原子量在70至76之間。它能形成許多不同的有機金屬化合物。
半導體材料:半導體材料(semiconctor material)是一類具有半導體性能(導電能力介於導體與絕緣體之間,電阻率約在1mΩ·cm~1GΩ·cm范圍內)、可用來製作半導體器件和集成電路的電子材料。
元素半導體 在元素周期表的ⅢA族至ⅦA族分布著11種具有半導性半導體材料的元素,C、P、Se具有絕緣體與半導體兩種形態;B、Si、Ge、Te具有半導性;Sn、As、Sb具有半導體與金屬兩種形態。P的熔點與沸點太低,Ⅰ的蒸汽壓太高、容易分解,所以它們的實用價值不大。As、Sb、Sn的穩定態是金屬,半導體是不穩定的形態。B、C、Te也因制備工藝上的困難和性能方面的局限性而尚未被利用。因此這11種元素半導體中只有Ge、Si、Se 3種元素已得到利用。Ge、Si仍是所有半導體材料中應用最廣的兩種材料。
❻ 鍺管收音機換成硅硅,主要有那些電路改動
你好:
——★1、鍺管 P / N 結的電壓降較低,所以更換為硅管後應該重新調整各級放大電路的靜態工內作點容,以保證放大電路正常工作。
——★2、由於硅管的 P / N 結電壓降較高,電池電壓稍有下降,變頻電路就會停止振盪、不能工作。因此還要在變頻級設計穩壓電路,保證工作穩定。
❼ 求助,三極體穩壓電路分析
直流穩壓電源的技術指標可以分為兩大類:一類是特性指標,反映直流穩壓電源的固有特性,如輸入電壓、輸出電壓、輸出電流、輸出電壓調節范圍;另一類是質量指標,反映直流穩壓電源的優劣,包括穩定度、等效內阻(輸出電阻)、紋波電壓及溫度系數等。
1、特性指標
(1)輸出電壓范圍
符合直流穩壓電源工作條件情況下,能夠正常工作的輸出電壓范圍。該指標的上限是由最大輸入電壓和最小輸入-輸出電壓差所規定,而其下限由直流穩壓電源內部的基準電壓值決定。
(2)最大輸入-輸出電壓差
該指標表徵在保證直流穩壓電源正常工作條件下,所允許的最大輸入-輸出之間的電壓差值,其值主要取決於直流穩壓電源內部調整晶體管的耐壓指標。
(3)最小輸入-輸出電壓差
該指標表徵在保證直流穩壓電源正常工作條件下,所需的最小輸入-輸出之間的電壓差值。
(4)輸出負載電流范圍
輸出負載電流范圍又稱為輸出電流范圍,在這一電流范圍內,直流穩壓電源應能保證符合指標規范所給出的指標。
2、質量指標
(1)電壓調整率S
電壓調整率是表徵直流穩壓電源穩壓性能的優劣的重要指標,又稱為穩壓系數或穩定系數,它表徵當輸入電壓I變化時直流穩壓電源輸出電壓O穩定的程度,通常以單位輸出電壓下的輸入和輸出電壓的相對變化的百分比表示。電壓調整率公式見圖2-2-1。
(2)電流調整率SI
電流調整率是反映直流穩壓電源負載能力的一項主要自指標,又稱為電流穩定系數。它表徵當輸入電壓不變時,直流穩壓電源對由於負載電流(輸出電流)變化而引起的輸出電壓的波動的抑制能力,在規定的負載電流變化的條件下,通常以單位輸出電壓下的輸出電壓變化值的百分比來表示直流穩壓電源的電流調整率。電流調整率公式見圖2-2-2。
(3)紋波抑制比SR
紋波抑制比反映了直流穩壓電源對輸入端引入的電電壓的抑制能力,當直流穩壓電源輸入和輸出條件保持不變時,紋波抑制比常以輸入紋波電壓峰-峰值與輸出紋波電壓峰-峰值之比表示,一般用分貝數表示,但是有時也可以用百分數表示,或直接用兩者的比值表示。
(4)溫度穩定性K
集成直流穩壓電源的溫度穩定性是以在所規定的直流穩壓電源工作溫度Ti最大變化范圍內(Tmin≤Ti≤Tx)直流穩壓電源輸出電壓的相對變化的百分比值。溫度穩定性公式見圖2-2-3。
3、極限指標
(1)最大輸入電壓
是保證直流穩壓電源安全工作的最大輸入電壓。
(2)最大輸出電流
是保證穩壓器安全工作所允許的最大輸出電流。
[編輯本段]並聯穩壓電源
經整流濾波後輸出的直流電壓,雖然平滑程度較好,但其穩定性仍比較差。其原因主要有以下幾個方面:
1、由於輸入電壓不穩定(通常交流電網允許有±10%的波動),而導致整流濾波電路輸出直流電壓不穩定;
2、由於整流濾波電路存在內阻,當負載變化時,引起負載電流發生變化,使輸出直流電壓發生變化;
3、由於電子元件(特別是導體器件)的參數與溫度有關,當環境溫度發生變化時,引起電路元件參數發生變化,導致輸出電壓發生變化;
4、整流濾波後得到的直流電壓中仍然會有少量紋波成份,不能直接供給那些對電源質量要求較高的電路。
所以,經整流濾波後的直流電壓必須採取一定的穩壓措施才能適合電子設備的需要。常用的直流穩壓電路有並聯型和串聯型穩壓電路兩種類型。
一、硅穩壓管並聯穩壓電源
1、電路原理
圖3-1-1是硅穩壓管穩壓電源。其中D1是穩壓二極體,R1是限流電阻,R2是負載。由於D1與R2是並聯,所以稱並聯穩壓電路。此電路必須接在整流濾波電路之後,上端為正下端為負。由於穩壓管D1反向導通時兩端的電壓總保持固定值,所以在一定條件下R2兩端的電壓值也能夠保持穩定。
下面我們來一下具體工作原理:
假設設輸入電壓為UI,當某種原因導致UI升高時,UD1相應升高,有穩壓管的特性可知UD1上升很小都會造成ID1急劇增大,這樣流過R1上的IR1電流也增大,R1兩端的電壓UR1會上升,R1就分擔了極大一部分UI升高的值,UD1就可以保持穩定,達到負載上電壓UR2保持穩定的目的。這個過程可用下面的變化關系圖表示:
UI↑→UD1↑→ID1↑→IR1↑→UR1↑→UD1↓
相反的,如果UI下降時,可用下面的變化關系圖表示:
UI↓→UD1↓→ID1↓→IR1↓→UR1↓→UD1↑
通過前面的可以看出,硅穩壓管穩壓電路中,D1負責控制電路的總電流,R1負責控制電路的輸出電壓,整個穩壓過程由D1和R1共同作用完成。
2、元件選擇
下面我們來看看已知負載電壓UR1和負載電流IR1時如何設計硅穩壓管穩壓電源。
(1)初選穩壓管D1
一般情況下,可以按照UD1=UR2和ID1≈(IR2)x來初步選定穩壓管D1,如果負載有可能開路則應選擇(ID1)x≈(2-3)(IR2)x,這是因為當負載時所有電流全部都會流過D1,所以ID1應該適當選擇大一點。。
(2)選定輸入電壓
一般可選擇UI=(2-3)UR2
(3)選定限流電阻R1
R1=(UI-UR2)/(ID1+IR2)
但是需要考慮兩種極限情況:
當UI最大,且負載開路時(即IR2=0),流過D1的電流最大。為了不超過D1的最大允許電流(ID1)x,需要有足夠大的電流電阻,否則會燒壞D1。則R1需要滿足:
R1>((UI)x-UR2)/ID1)x
當UI最小,且負載電流最大時,流過D1的電流最小。為了保證此時D1能夠工作在擊穿區起到穩壓的作用,要有一定的電流流過D1,一般取5mA-10mA。則R1需要滿足:
R1<((UI)min-UR2)/(ID1+(IR2)x)
限流電阻R1的值應該在上面兩個公式的范圍內選擇。
(4)檢查電路穩定度
電路穩定度需要根據實際電路的要求來確定,如果穩定度不夠,可以適當增加R1和UI,還可以選擇動態電阻r比較小的穩壓管。
二、晶體管並聯穩壓電源
1、電路原理
圖3-1-2是晶體管並聯穩壓電源。其中T1是調整管、D1是基準穩壓管,R1是D1的限流電阻,R2是限流電阻,R3是負載。這個穩壓電路的輸出電壓約等於穩壓管D1的穩壓值(實際上要加上T1發射結電壓,一般鍺管取0.3,硅管取0.7)。這是由於電源在工作時,T1發射結導通,發射極電壓與基極電壓保持一致,而基極電壓被D1穩定在一個固定值。這個電路可以看作T1將D1的穩壓作用放大了β倍,相當於接入一個穩壓值為D1穩壓值,穩壓效果為β倍D1穩壓效果的穩壓管。
電路工作原理是:
UI↑→UD1↑→(UT1)EC↑→(IT1)EC↑→IR2↑→UR2↑→(UT1)EC↓
UI↓→UD1↓→(UT1)EC↓→(IT1)EC↓→IR2↓→UR2↓→(UT1)EC↑
2、元件選擇
這個電路選擇元件的步驟與硅穩壓管並聯穩壓電路類似,主要從下面幾個方面考慮。
(1)初選調整管T1和穩壓管D1
選擇調整管T1時,主要考慮其額定電流ICM要大於輸出電流IO,以保證負載開路時調整管不會因為電流過大而損壞。另外,為了保證調整管有良好的調整作用,還要求β值大、漏電流小。選擇穩壓管D1時,主要考慮其穩定電壓與T1發射結電壓之和要等於輸出電壓。
(2)選定輸入電壓
為保證穩壓電源的效率,輸入電壓一般不要選擇過高,以不超過2UI為宜。
(3)選定限流電阻R2
對於並聯穩壓電路而言,限流電阻R2是整個電路工作好壞的關鍵。R2選擇大,穩壓效果較好,但功耗大(因為電阻功耗P=I2R),同時要求輸入電壓增大,電源的效率就比較低。具體計算方法可參考硅穩壓管並聯穩壓電路元件選擇的第三步。
(4)檢查電路穩定度
整個電路的穩定度需要根據實際電路的要求來確定,如果穩定度不夠,可以適當增加R1和UI,還可以選擇β值較大、漏電流較小的調整管。
3、使用復合調整管的並聯穩壓電源
圖3-1-3是一種使用復合調整管的並聯穩壓電源,與圖3-1-2電路最大的區別是將調整管改為符合管結構,這樣既可以得到較大的β值,又能夠有較大的ICM。元件選擇時可採用與圖3-1-2類似的方法,但是由於這個電路的電流較大,要注意限流電阻R1選擇時除考慮阻值外還要考慮其功率。以免負載斷路時燒壞限流電阻。
4、並聯穩壓電源的優缺點
並聯穩壓電源的優點:
·有過載自保護性能,輸出斷路時調整管不會損壞。
·在負載變化小時,穩壓性能比較好。
·對瞬時變化的適應性較好。
並聯穩壓電路的缺點:
·效率較低,特別是輕負載時,電能幾乎全部消耗在限流電阻和調整管上。
·輸出電壓調節范圍很小。
·穩定度不易做得很高。
其實並聯穩壓電源的這些優點對於串聯穩壓電源而言,都可以通過採用一些特殊的電路實現。但是並聯穩壓電源的這些固有的缺點卻很難改進,所以現在普遍使用的都是串聯穩壓電源。
[編輯本段]串聯穩壓電源
並聯穩壓電源有效率低、輸出電壓調節范圍小和穩定度不高這三個缺點。而串聯穩壓電源正好可以避免這些缺點,所以現在廣泛使用的一般都是串聯穩壓電源。
一、簡易串聯穩壓電源
1、原理
圖4-1-1是簡易串聯穩壓電源,T1是調整管,D1是基準電壓源,R1是限流電阻,R2是負載。由於T1基極電壓被D1固定在UD1,T1發射結電壓(UT1)BE在T1正常工作時基本是一個固定值(一般硅管為0.7,鍺管為0.3),所以輸出電壓UO=UD1-(UT1)BE。當輸出電壓遠大於T1發射結電壓時,可以忽略(UT1)BE,則UO≈UD1。
下面我們一下建議串聯穩壓電源的穩壓工作原理:
假設由於某種原因引起輸出電壓UO降低,即T1的發射極電壓(UT1)E降低,由於UD1保持不變,從而造成T1發射結電壓(UT1)BE上升,引起T1基極電流(IT1)B上升,從而造成T1發射極電流(IT1)E被放大β倍上升,由晶體管的負載特性可知,這時T1導通更加充分管壓降(UT1)CE將迅速減小,輸入電壓UI更多的加到負載上,UO得到快速回升。這個調整過程可以使用下面的變化關系圖表示:
UO↓→(UT1)E↓→UD1恆定→(UT1)BE↑→(IT1)B↑→(IT1)E↑→(UT1)CE↓→UO↑
當輸出電壓上升時,整個過程與上面過程的變化相反,這里我們就不再重復,只是簡單的用下面的變化關系圖表示:
UO↑→(UT1)E↑→UD1恆定→(UT1)BE↓→(IT1)B↓→(IT1)E↓→(UT1)CE↑→UO↓
這里我們只了輸出電壓UO降低的穩壓工作原理,其實輸入電壓UI降低等其他情況下的穩壓工作原理都與此類似,最終都是反應在輸出電壓UO降低上,因此工作原理大致相同。
從電路的工作原理可以看出,穩壓的關鍵有兩點:一是穩壓管D1的穩壓值UD1要保持穩定;二是調整管T1要工作在放大區且工作特性要好。
其實還可以用反饋的原理來說明簡易串聯穩壓電源的工作原理。由於電路是一個射極輸出器,屬於電壓串聯負反饋電路,電路的輸出電壓為UO=(UT1)E≈(UT1)B,由於(UT1)B保持穩定,所以輸出電壓UO也保持穩定。
簡易串聯穩壓電源由於使用固定的基準電壓源D1,所以當需要改變輸出電壓時只有更換穩壓管D1,這樣調整輸出電壓非常不方便。另外由於直接通過輸出電壓UO的變化來調節T1的管壓降(UT1)CE,這樣控用較小,穩壓效果還不夠理想。因此這種穩壓電源僅僅適合一些比較簡單的應用場合。
2、電路實例
圖4-1-1是簡易串聯穩壓電源的一個實際應用電路,這個電路用在無錫無線電五廠生產的「詠梅」牌型8管台式收音機上。其中T8、DZ、R18構成簡易穩壓電路,B6、D4~D7、C21組成整流濾波電路。由於T8發射結有0.7壓降,為保證輸出電壓達到6,應選用穩壓值為6.7左右的穩壓管。
二、串聯負反饋穩壓電源
由於簡易串聯穩壓電源輸出電壓受穩壓管穩壓值得限制無法調節,當需要改變輸出電壓時必須更換穩壓管,造成電路的靈活性較差;同時由輸出電壓直接控制調整管的工作,造成電路的穩壓效果也不夠理想。所以必須對簡易穩壓電源進行改進,增加一級放大電路,專門負責將輸出電壓的變化量放大後控制調整管的工作。由於整個控制過程是一個負反饋過程,所以這樣的穩壓電源叫串聯負反饋穩壓電源。
1、原理
圖4-2-1是串聯負反饋穩壓電路電路圖,其中T1是調整管,D1和R2組成基準電壓,T2為比較放大器,R3~R5組成取樣電路,R6是負載。其電路組成框圖見圖4-2-2。
假設由於某種原因引起輸出電壓UO降低時,通過R3~R5的取樣電路,引起T2基極電壓(UT2)O成比例下降,由於T2發射極電壓(UT2)E受穩壓管D1的穩壓值控制保持不變,所以T2發射結電壓(UT2)BE將減小,於是T2基極電流(IT2)B減小,T2發射極電流(IT2)E跟隨減小,T2管壓降(UT2)CE增加,導致其發射極電壓(UT2)C上升,即調整管T1基極電壓(UT1)B將上升,T1管壓降(UT1)CE減小,使輸入電壓UI更多的加到負載上,這樣輸出電壓UO就上升。這個調整過程可以使用下面的變化關系圖表示:
UO↓→(UT2)O↓→UD1恆定→(UT2)BE↓→(IT2)B↓→(IT2)E↓→(UT2)CE↑
→(UT2)C↑→(UT1)B↑→(UT1)CE↓→UO↑
當輸出電壓升高時整個變化過程與上面完全相反,這里就不再贅述,簡單的用下圖表示:
UO↑→(UT2)O↑→UD1恆定→(UT2)BE↑→(IT2)B↑→(IT2)E↑→(UT2)CE↓
→(UT2)C↓→(UT1)B↓→(UT1)CE↑→UO↓
與簡易串聯穩壓電源相似,當輸入電壓UI或者負載等其他情況發生時,都會引起輸出電壓UO的相應變化,最終都可以用上面的過程說明其工作原理。
在串聯負反饋穩壓電源的整個穩壓控制過程中,由於增加了比較放大電路T2,輸出電壓UO的變化經過T2放大後再去控制調整管T1的基極,使電路的穩壓性能得到增強。T2的β值越大,輸出的電壓穩定性越好。
2、調節輸出電壓
前面我們還說到R3~R5是取樣電路,由於取樣電路並聯在穩壓電路的輸出端,而取樣電壓實際上是通過這三個電阻分壓後得到。在選取R3~R5的阻值時,可以通過選擇適當的電阻值來使流過分壓電阻的電流遠大於流過T2基極的電流。也就是說可以忽略T2基極電流的分流作用,這樣就可以用電阻分壓的計算方法來確定T2基極電壓(UT2)B。
當R4滑動到最上端時T2基極電壓(UT2)B為:
此時輸出電壓為:
這時的輸出電壓是最小值。
當R4滑動到最下端時T2基極電壓(UT2)B為:
此時輸出電壓為:
這時的輸出電壓是最大值。
以上計算中,當(UT2)BE<<UD1時可以忽略(UT2)BE的值。
通過上面的計算我們可以看出,只要合適選擇R3~R5的阻值就可以控制輸出電壓UO的范圍,改變R3和R5的阻值就可以改變輸出電壓UO的邊界值。
3、增加輸出電流
當輸出電流不能達到要求時,可以通過採用復合調整管的方法來增加輸出電流。一般復合調整管有四種連接方式,如圖4-2-7所示。
圖4-2-7中的復合管都是由一個小功率三極體T2和一個大功率三極體T1連接而成。復合管就可以看作是一個放大倍數為βT1βT2,極性和T2一致,功率為(PT1)PCM的大功率管,而其驅動電流只要求(IT2)B。
圖4-2-8是一個實用串聯負反饋穩壓電源電路圖。此電路採用圖4-2-7(a)中的復合管連接方法來增加輸出電流大小。另外還增加了一個電容C2,它的主要作用是防止產生自激振盪,一旦發生自激振盪可由C2將其旁路掉。
線性穩定電源
線性穩定電源有一個共同的特點就是它的功率器件調整管工作在線性區,靠調整管之間的電壓降來穩定輸出。由於調整管靜態損耗大,需要安裝一個很大的散熱器給它散熱。而且由於變壓器工作在工頻(50Hz)上,所以重量較大。
該類電源優點是穩定性高,紋波小,可靠性高,易做成多路,輸出連續可調的成品。缺點是體積大、較笨重、效率相對較低。這類穩定電源又有很多種,從輸出性質可分為穩壓電源和穩流電源及集穩壓、穩流於一身的穩壓穩流(雙穩)電源。從輸出值來看可分定點輸出電源、波段開關調整式和電位器連續可調式幾種。從輸出指示上可分指針指示型和數字顯示式型等等。
開關型直流穩壓電源
與線性穩壓電源不同的一類穩電源就是開關型直流穩壓電源,它的電路型式主要有單端反激式,單端正激式、半橋式、推挽式和全橋式。它和線性電源的根本區別在於它變壓器不工作在工頻而是工作在幾十千赫茲到幾兆赫茲。功能管不是工作在飽和及截止區即開關狀態;開關電源因此而得名。
開關電源的優點是體積小,重量輕,穩定可靠;缺點相對於線性電源來說紋波較大(一般≤1%O(P-P),好的可做到十幾m(P-P)或更小)。它的功率可自幾瓦-幾千瓦均有產品。價位為3元-十幾萬元/瓦,下面就一般習慣分類介紹幾種開關電源:
1AC/DC電源
該類電源也稱一次電源,它自電網取得能量,經過高壓整流濾波得到一個直流高壓,供DC/DC變換器在輸出端獲得一個或幾個穩定的直流電壓,功率從幾瓦-幾千瓦均有產品,用於不同場合。屬此類產品的規格型繁多,據用戶需要而定通信電源中的一次電源(AC輸入,DC48或24輸出)也屬此類.
②DC/DC電源
在通信系統中也稱二次電源,它是由一次電源或直流電池組提供一個直流輸入電壓,經DC/DC變換以後在輸出端獲一個或幾個直流電壓。
③通信電源
通信電源其實質上就是DC/DC變換器式電源,只是它一般以直流-48或-24供電,並用後備電池作DC供電的備份,將DC的供電電壓變換成電路的工作電壓,一般它又分供電、分層供電和單板供電三種,以後者可靠性最高。
④電台電源
電台電源輸入AC/,輸出DC13.8,功率由所供電台功率而定,幾安幾百安均有產品.為防止AC電網斷電影響電台工作,而需要有電池組作為備份,所以此類電源除輸出一個13.8直流電壓外,還具有對電池充電自動轉換功能。
⑤模塊電源
隨著科學技術飛速發展,對電源可靠性、容量/體積比要求越來越高,模塊電源越來越顯示其優越性,它工作頻率高、體積小、可靠性高,便於安裝和組合擴容,所以越來越被廣泛採用。目前,目前國內雖有相應模塊生產,但因生產工藝未能趕上國際水平,故障率較高。
DC/DC模塊電源目前雖然成本較高,但從產品的漫長的應用周期的整體成本來看,特別是因系統故障而導致的高昂的維修成本及商譽損失來看,選用該電源模塊還是合算合算的,在此還值得一提的是羅氏變換器電路,它的突出優點是電路結構簡單,效率高和輸出電壓、電流的紋波值接近於零。
⑥特種電源
高電壓小電流電源、大電流電源、Hz輸入的AC/DC電源等,可歸於此類,可根據特殊需要選用。開關電源的價位一般在2-8元/瓦特殊小功率和大功率電源價格稍高,可達11-13元/瓦。
用途
直流穩壓電源[1]可廣泛應用於國防、科研、大專院校、實驗室、工礦企業、電解、電鍍、直流電機、充電設備等。
串聯型三極體穩壓電路
2. 工作原理
〔實驗〕:
①按圖8.3連接電路,檢查無誤後,接通電路。
②保持輸入電壓Ui不變,改變RL,觀察U0。
③保持負載RL不變,改變UL,觀察U0。
結論:輸出電壓U0基本保持不變。
該電路穩壓過程如下:
(1) 當輸入電壓不變,而負載電壓變化時,其穩壓過程如下:
(2)當負載不變,輸入電壓U增加時,其穩壓過程如下:
(3)當UI增加時,輸出電壓U0有升高趨勢,由於三極體T基極電位被穩壓管DZ固定,故U0的增加將使三極體發射結上正向偏置電壓降低,基極電流減小,從而使三極體的集射極間的電阻增大,UCE增
加,於是,抵消了U0的增加,使U0基本保持不變.
上述電路雖然對輸出電壓具有穩壓作用,但此電路控制靈敏度不高,穩壓性能不理想。
8.3.2 帶有放大環節的串聯型穩壓電路
1.電路組成
在圖8.3電路加放大環節.如圖8.4所示。可使輸出電壓更加穩定。
圖8.4 帶放大電路的串聯型穩壓電路
取樣電路:由R1、RP、R2組成,當輸出電壓變大時,取樣電阻將其變化量的一部分送到比較放大管的基極,基極電壓能反映出電壓的變化,稱為取樣電壓;取樣電壓不宜太大,也不宜太小,若太大,控制的靈敏度下降;若太小,帶負載能力減弱。
基準電路:由RZ、DZ組成,給2發射極提供一個基準電壓,RZ為限流電阻,保證DZ有一個合適的工作電流。
比較放大管2:R4既是2的集電極負載電阻,又是1的基極偏置電阻,比較放大管的作用是將輸出電壓的變化量,先放大,然後加到調整管的基極,控制調整管工作,提高控制的靈敏度和輸出電壓的穩定性。
調整管1:它與負載串聯,故稱此電路為串聯型穩壓電路,調整管1受比較放大管控制,集射極間相當於一個可變電阻,用來抵消輸出電壓的波動。
2. 工作原理
(1) 當負載RL不變,輸入電壓UI減小時,輸出電壓U0有下降趨勢,通過取樣電阻的分壓使比較放大管的基極電位UB2下降,而比較放大管的發射極電壓不變(UE2=UZ),因此UBE2也下降,於是比較放大管導通能力減弱,UC2升高,調整管導通能力增強,調整管1集射之間的電阻RCE1減小,管壓降UCE1下降,使輸出電壓U0上升,保證了U0基本不變。其過程表示如下:
(2)當輸入電壓不變,負載增大時,引起輸出電壓有增長趨勢,則電路將產生下列調整過程:
當負載RL減小時,穩壓過程相反。
可見,穩壓過程實質上是通過負反饋使輸出電壓維持穩定的過程。
3. 提高穩壓性能的措施和保護電路
為提高穩壓電源的穩壓性能,穩壓電源的比較放大器可採用其它相應的電路,如圖8.5所示電路,即具有恆流源負載的穩壓電路。圖中穩壓管DZ2和R5確定3管的靜態工作點的偏置電路,因為3的基極電位穩定在UDZ2上,加上R4的負反饋作用,3的集電極電流IC3恆定不變。另外,3又是比較放大器的2負載,所以稱恆流源負載,由於調整管1和比較放大管2都有是PNP管,為了使恆流源電流方向與2的負載電流方向一致,所以3必須採用PNP管,因為恆流源具有很高的輸出阻抗,使得比較放大器具有很高的電壓放大倍數,從而可以提高電源的穩定性能。其次,由於IC3恆定不變,輸入電壓Ui的變化不能直接加到調整管基極,從而大大削弱了Ui的變化對輸出的影響,有利於輸出電壓穩定。
對於串聯型晶體管穩壓電路,由於負載和調整很容易串聯的,所以隨著負載電流的增加,調整管的電流也要增加,從而使管子的功耗增加;如果在使用中不慎,使輸出電路短路,則不斷電流增加,且管壓降也增加,很可能引起調整管損壞。調整管的損壞可以在非常短的時間內發生,用一般保險絲不能起作用。因此,通常用速度高的過載保護電路來代替保險絲。過載保護電路的形式很多。
例1: 如圖8.6(a),晶體管3和電阻R5、R6組成過載保護電路。當穩壓電路正常工作時,3發射極電位比基極電位高,發射結受反向電壓作用,使3處於截止狀態,對穩壓電路的工作無影響;當負載短路時,3因發射極電位降低而導通,相當於使1的基、射極間被3短路,從而只有少量電流流過調整管,達到保護調整管的目的,而且可以避免整流元件因過電流而損壞。
圖8.6過載保護電路
例2: 如圖8.6(b)由晶體管3、二極體D和電阻R5、RM組成過載保護電路。在二極體D中流過電流,二極體D的正向電壓UF基本恆定。正常負載時,負載電流流過RM產生的壓降較小,3的發射結處於反向偏置而截止,對穩壓電路無影響;當IL增大到某一值時,RM上的壓降增大,3發射結轉變為正偏,3導通,RC上的壓降增大,UCE3減小,即調整管的基極電位降低,調整管的UCE1增加,輸出電壓U0下降,IL被限制。從圖可以寫出3導通時的發射結電壓方程為:
用被限制的電流IL代入上式,即可求出Rm來,Rm稱為過載檢測電阻或電流取樣電阻。
8.3.3 集成穩壓器電路
集成穩壓器是將調整電路、取樣電路、基準電路、啟動電路及保護電路集成在一塊矽片上構成的晶元。它完整的功能體系、健全的保護電路、安全可靠的工作性能,給穩壓電源的帶來了極大的方便。集成電路穩壓器的型很多,按單片的引出端子分類,有三端固定式、三端可調式、和多端可調式等。三端集成穩壓器只有三個端子,安裝和使用都很方便。
1. 三端固定式集成穩壓器
(1) 三端固定式集成穩壓器外形及管腳排列
三端固定式集成電路穩壓器的外形和管腳排如圖8.7所示。
圖8.7三端固定式集成穩壓器外形及管腳排列
(2) 三端固定式穩壓器的型組成及其意義
這個其實不是很復雜的 可以到硬之城上面看看有沒有這個型號 有的話就能在上面找到它的技術資料
❽ 穩壓二極體有鍺材料的嗎
沒有 因為鍺管反向漏電流大 而穩壓二極體作用是利用反向擊穿
❾ 為什麼現在很少見到鍺二極體或三極體了,而硅晶體管卻很常見。
鍺管耐壓低,結受溫度影響變化大,電流導通小,而硅管就不同了,結受溫度變化影響極小,電流導通大,耐壓高,除硅二三極體外,常用大電流二極體,可控硅管等,現代大規模集成電路,晶元,太陽能電池板等大量使用。
❿ 鍺穩壓二極體可以用同規格的硅穩壓二極體代用嗎
不可以,因為二極體為什麼不能作為穩壓管的原因是穩壓二極體本身是一個二極體,他有自己的特殊性。二極體都是正向導通,反向不通,而穩壓二極體是利用齊納擊穿原理,電流是反向流過穩壓二極體的,兩者電流流向不一樣,工作原理也不一樣,當然名字也有區別,何來當二極體(普通二極體)用之談。
二極體,電子元件當中,一種具有兩個電極的裝置,只允許電流由單一方向流過,許多的使用是應用其整流的功能。而變容二極體則用來當作電子式的可調電容器。大部分二極體所具備的電流方向性我們通常稱之為「整流」功能。二極體最普遍的功能就是只允許電流由單一方向通過(稱為順向偏壓),反向時阻斷 (稱為逆向偏壓)。因此,二極體可以想成電子版的逆止閥。
穩壓二極體(又叫齊納二極體)是一種硅材料製成的面接觸型晶體二極體,簡稱穩壓管。此二極體是一種直到臨界反向擊穿電壓前都具有很高電阻的半導體器件。穩壓管在反向擊穿時,在一定的電流范圍內(或者說在一定功率損耗范圍內),端電壓幾乎不變,表現出穩壓特性,因而廣泛應用於穩壓電源與限幅電路之中。穩壓二極體是根據擊穿電壓來分檔的,因為這種特性,穩壓管主要被作為穩壓器或電壓基準元件使用。穩壓二極體可以串聯起來以便在較高的電壓上使用,通過串聯就可獲得更多的穩定電壓,稱為雙向穩壓管。