经整流滤波后输出的直流电压,虽然平滑程度较好,但其稳定性是比较差的。
其原因主要有以下几个方面:
1.由于输入电压(市电)不稳定(通常交流电网允许有+10%的波动),而导致整流滤波电路输出直流电压不稳定;
2.当负载
RL变化(即负载电流
IL变化时,由于整流滤波电路存在一定的内阻,使得输出直流电压发生变化;
3. 当环境温度发生变化时,引起电路元件(特别是半导体器件)参数发生变化,导致输出电压发生变化。
所以,经整流滤波后的直流电压,必须采取一定的稳压措施,才能适合电子设备的需要。常用的稳压电路有并联型和串联型稳压电路两种类型。
图Z0717为
硅稳压管稳压电路,因稳压元件
DZ与负载是并联连接的,故称并联型稳压电路。图中输入电压Ui就是整流滤波电路的输出电压,
R是限流、调压电阻,输出电压
UL就是稳压管
DZ 的稳压值UZ通过R的电流
I = IZ
+ IL,且
UL
=UZ
= Ui - IR 。稳压管工作于反偏状态。
该电路的稳压原理是:当电网电压升高时,必然引起整流滤波电路输出电压
Ui升高,而
Ui 的升高又会引起输出电压
UL
(即
UZ )的增大。由稳压管的稳压特性可知,
UZ 的增大,势必引起
IZ 的较大增大;于是限流电阻
R上的电流
I增大,
R上的
电压降也增大,这在很大程度上让
R承担了
Ui的变化,从而使
UL基本上趋于稳定(
Ui↑→
UL↑→
IZ↑→
I↑→
UR↑→↓)。反之,当
Ui下降而引起UL 变小时,也会引起
IZ减小,
R上的压降
UR减小,同样保持了
UL 的基本稳定。
同理,当负载电流
IL
变化(即
RL 变化),如
IL 增大,在
Ui 不变的情况下,势必会引起
UL(即
UZ)的减小,使
IZ有较大的下降,因而保持了总电流
I(
I=
IZ +
IL )基本不变,使
UL基本稳定。
由上分析可见,在这种稳压电路中,稳压管起着电流控制作用。即不论是由于
Ui 或
IL
的变化,使输出电压
UL发生小的波动时,
IZ 都会产生较大变化。的变化或是改变了总电流的大小而调整了
R上的压降,或是补偿了
IL 的变化,结果都使
UL 维持基本不变。
R在电路中起着限流和调压作用。如
R = 0,则会使
Ui(远大于
UZ)直接加于
DZ
两端,引起过大的
IZ,使
DZ损坏。另外,
R = 0 时,始终是
UL
= Ui,电路不会有稳压性能。因此,这种电路的稳压作用是稳压管
DZ和限流电阻
R共同完成的。