生活中,每天都需要給手機充電,那么你有想過手機充電器是如何把AC 220V轉換為DC 5V的么,如果你的充電器是快充,可能會轉換成DC 9V。從今天開始,我們用前幾天學到的整流、濾波環節來實現簡單的“手機充電器”。
從前幾天的濾波仿真可知,在濾波后得到的波形可能仍存在波動,是不穩定的直流電。為了解決這個問題,有必要在濾波后添加穩壓環節,以達到輸出穩定不變的直流電的目的。在此,將介紹三種常用的穩壓實現方法。
方法二:串聯型穩壓電路
1.電路組成
采樣電路:采集輸出電壓及其變化量;
基準電源:提供穩定的基準電壓;
比較放大環節:將采樣電壓與基準電壓進行比較放大,并推動電壓調整環節;
電壓調整環節:在比較放大電路的推動下,根據調整量改變輸出電壓,使輸出電壓保持穩定。
2.典型串聯型晶體管穩壓電路
其中,
R4、R5、Rp構成采樣電路,利用分壓原理為Q2基極提供采樣電壓;
R3、D5構成基準電源,利用D5的穩壓功能提供穩定的基準電壓;
R2、Q2構成比較放大環節,且UE2=5V,采樣電壓的升降控制UC2,采樣電壓高時,IB2增大,UC2下降,反之,若輸出電壓減小,則UC2升高;
Q1為電壓調整環節,可視為射極跟隨器,即UB1≈UE1,由圖可知UB1=UC2,則UC2≈UE1=Uo。
設輸入電壓不變,負載RL增大,電路的穩壓作用如下:
RL↑→Uo↓→UB2↓→UBE2↓→IC2↓→UC2↑→Uo↑
輸出電壓的計算:
3.保護措施
由于負載電流過調整管,當負載發生短路時,將使調整管因電流過大、發熱而損壞,因此,必須設置保護措施。通常采用限流型保護和截流型保護,限流型保護是當負載電流超限時,利用限流保護電路限制調整管的電流;截流型保護是當負載電流超限時,利用截流保護電路使調整管截止。
如圖,Rs為檢測電阻,正常工作時,負載電流IL在Rs上形成的壓降Us小于Q2的導通電壓UBE2,Q2截止,穩壓電路正常工作。
當負載電流IL增大超過允許值時,Us增大,使Q2導通,比較放大電路的輸出電流被Q2分流,使流入調整管Q1的基極電流受到限制,從而使輸出電流IL受到限制,進而保護調整管Q1及整個電路。
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