三端穩(wěn)壓管工作原理

三端穩(wěn)壓管分固定穩(wěn)壓和可變穩(wěn)壓2種。

一、三端固定穩(wěn)壓管工作原理

1、三端固定穩(wěn)壓IC有正輸出(78系列)和負(fù)輸出(79系列)兩種類型。

2、78系列原理圖：

3、工作原理：上圖與一般分立件組成的串聯(lián)調(diào)整式穩(wěn)壓電源十分相似，不同的是增加了啟動(dòng)電路，恒流源以及保護(hù)電路，為了使穩(wěn)壓器能在比較大的電壓變化范圍內(nèi)正常工作，在基準(zhǔn)電壓形成和誤差放大部分設(shè)置了恒流源電路，啟動(dòng)電路的作用就是為恒流源建立工作點(diǎn)。Rsc是過流保護(hù)取樣電阻RA、RB組成電壓取樣電路實(shí)際路是由一個(gè)電阻網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，在輸出電壓不同的穩(wěn)壓器中，采用不同的串、并聯(lián)接法，形成不同的分壓比。通過誤差放大之后去控制調(diào)整管的工作狀態(tài)，以形成和穩(wěn)定一系列預(yù)定的輸出電壓，因此在圖中將RA畫成可變電阻形式。

79系列穩(wěn)壓器也是一種串聯(lián)調(diào)整式穩(wěn)壓電源，但它的調(diào)整管處于共射工作狀態(tài)，屬集電極輸出型穩(wěn)壓電路，其工作原理與78系列類似。

二、三端可變穩(wěn)壓管工作原理

1、作為輸出電壓可變的集成三端穩(wěn)壓管也有正輸出和負(fù)輸出兩種類型。

2、以三端穩(wěn)壓管LM317為例原理圖：

3、工作原理：LM317的輸出電壓(也就是穩(wěn)壓電源的輸出電壓)U0為兩個(gè)電壓之和，即A、B兩點(diǎn)之間的電壓和加在R2上的電壓，而IR2實(shí)際上是兩路電流之和，UR1為恒定電壓1.25V，R1是一個(gè)固定電阻，所以，IR1是一個(gè)恒定的電流。另一路是LM317調(diào)整端流出的電流ID，LM317穩(wěn)定工作時(shí)，它的值基本上恒定。調(diào)節(jié)R2，則，UR2=R*IR2是隨R2變化的，可見，輸出電壓可以通過R2調(diào)節(jié)。另外，LM317內(nèi)含保護(hù)功能、工作穩(wěn)定可靠等。

三端可調(diào)輸出穩(wěn)壓管品種繁多有正輸出系列的也有對應(yīng)的負(fù)輸出系列的，工作原理類似。

三端集成穩(wěn)壓器的典型應(yīng)用

⑴固定輸出連接

在使用時(shí)必須注意：(VI)和(Vo)之間的關(guān)系，以W7805為例，該三端穩(wěn)壓器的固定輸出電壓是5V，而輸入電壓至少大于8V，這樣輸入/輸出之間有3V的壓差。使調(diào)整管保證工作在放大區(qū)。但壓差取得大時(shí)，又會(huì)增加集成塊的功耗，所以，兩者應(yīng)兼顧，即既保證在最大負(fù)載電流時(shí)調(diào)整管不進(jìn)入飽和，又不致于功耗偏大。

⑵固定雙組輸出連接

⑶擴(kuò)大輸出電流連接

二極管D以低消T管VBE壓降而設(shè)置，擴(kuò)大的輸出電流為：，原輸出電流是Io，現(xiàn)可以近似擴(kuò)大β倍。

三端穩(wěn)壓管接線說明

輸出電流小于或等于1A.

三端穩(wěn)壓管是一種直到臨界反向擊穿電壓前都具有很高電阻的半導(dǎo)體器件。穩(wěn)壓管在反向擊穿時(shí)，在一定的電流范圍內(nèi)(或者說在一定功率損耗范圍內(nèi))，端電壓幾乎不變，表現(xiàn)出穩(wěn)壓特性，因而廣泛應(yīng)用于穩(wěn)壓電源與限幅電路之中。

因?yàn)楣潭ㄈ朔€(wěn)壓器屬于串聯(lián)型穩(wěn)壓電路，因此它的原理等同于串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。

其中R1、Rp、R2組成的分壓器是取樣電路，從輸出端取出部分電壓UB2作為取樣電壓加至三極管T2的基極。穩(wěn)壓管Dz以其穩(wěn)定電壓Uz作為基準(zhǔn)電壓，加在T2的發(fā)射極上。R3是穩(wěn)壓管的限流電阻。三極管T2組成比較放大電路，它將取樣電壓UB2與基準(zhǔn)電壓Uz加以比較和放大，再去控制三極管T1的基極電位。輸入電壓Ui加在三極管T1與負(fù)載RL相串聯(lián)的電路上，因此，改變T1集電極間的電壓降UCE1便可調(diào)節(jié)RL兩端的電壓Uo。也就是說，穩(wěn)壓電路的輸出電壓Uo可以通過三極管T1加以調(diào)節(jié)，所以T1稱為調(diào)整管。由于調(diào)整元件是晶體管管，而且在電路中與負(fù)載相串聯(lián)，故稱為晶體管串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。電阻R4和T1的基極偏置電阻，也是T2的集電極負(fù)載電阻。

當(dāng)電網(wǎng)電壓降低或負(fù)載電阻減小而使輸出端電壓有所下降時(shí)，其取樣電壓UB2相應(yīng)減小，T2基極電位下降。但因T2發(fā)射極電位既穩(wěn)壓管的穩(wěn)定Uz保持不變，所以發(fā)射極電壓UBE2減小，導(dǎo)致T2集電極電流減小而集電極電位Uc2升高。由于放大管T2的集電極與調(diào)整管T1的基極接在一起，故T1基極電位升高，導(dǎo)致集電極電流增大而管壓降UCE1減小。因?yàn)門1與RL串聯(lián)，所以，輸出電壓Uo基本不變。

同理，當(dāng)電網(wǎng)電壓或負(fù)載發(fā)生變化引起輸出電壓Uo增大時(shí)，通過取樣、比較放大、調(diào)整等過程，將使調(diào)整調(diào)整管的管壓降UCE1增加，結(jié)果抑制了輸出端電壓的增大，輸出電壓仍基本保持不變。

調(diào)節(jié)電位器Rp，可對輸出電壓進(jìn)行微調(diào)。調(diào)整管T1與負(fù)載電阻RL組成的是射極輸出電路，所以具有穩(wěn)定輸出電壓的特點(diǎn)。

在串聯(lián)型穩(wěn)壓電源電路的工作過程中，要求調(diào)整管始終處在放大狀態(tài)。通過調(diào)整管的電流等于負(fù)載電流，因此必須選用適當(dāng)?shù)拇蠊β使茏髡{(diào)整管，并按規(guī)定安裝散熱裝置。為了防止短路或長期過載燒壞調(diào)整管，在直流穩(wěn)壓器中一般還設(shè)有短路保護(hù)和過載保護(hù)等電路。

7809三端穩(wěn)壓器接線說明

通常以標(biāo)識(shí)面為準(zhǔn)左進(jìn)右出中間接地。7809三端穩(wěn)壓器有以下幾部分組成：1、調(diào)整電路;2、取樣電路;3、取樣放大;;穩(wěn)壓過程：設(shè)輸出電壓已達(dá)到預(yù)設(shè)電壓。當(dāng)輸出電壓變化時(shí)，取樣電路取得樣本經(jīng)取樣放大與基準(zhǔn)電路比較判斷輸出電壓是向高了變化還是向低了變化，由此控制調(diào)整電路工作，促使調(diào)整電路調(diào)整輸出電壓向低或高變化，直到輸出達(dá)到預(yù)設(shè)電壓。

1、7812三端穩(wěn)壓器接線：

左邊輸入、中間地線、右邊輸出

2、1912三端穩(wěn)壓器接線

左邊地線、中間輸入、右邊輸出