串联型稳压电路的稳压原理可用图Z0718 所示电路来说明。图中可变电阻
R与负载
RL
相串联。若
RL
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不变,当输入电压
Ui增大(或减小)时,增大(或减小)
R值使输入电压
Ui 的变化全部降落在电阻
R上,从而保持输出电压
UL基本不变。同理,若
Ui 不变,当负载电流
IL变化时(导致
UL变化),也相应地调整
R的值,以保持
R上的压降不变,使输出电压
UL也基本不变。
在实际的稳压电路中,则是用晶体三极管来代替可变电阻
R,利用负反馈的原理,以输出电压的变化量控制三极管集射极间的电阻值,以维持输出电压的基本不变。
最简单的串联型稳压电路如图Z0719 所示。晶体管
T在电路中起电压调整作用,故称调整管,因它与负载
RL
是串联联接的,故称串联型稳压电路。图中
DZ与
R组成硅稳压管稳压电路,给晶体管基极提供一个稳定的电压,叫基准电压
UZ 。
R又是晶体管的偏流电阻,使晶体管工作于合适的工作状态,由电路可知
UL
= Ui - UCE
UBE
= UB
- UE
= UZ
- UL
该电路的稳压原理如下:当输入电压
Ui 增加或负载电流
IL减小,使输出电压
UL 增大时,则三极管的
UBE减小,从而使
IB
、IC都减小,
UCE
增加(相当于
RCE增大)结果使
UL基本不变。这一稳压过程可表示为:
Ui↑(或
IL
↓)→UL
↑→UBE
↓→IB
↓→IC
↓→UCE
↑→UL
↓ 同理,当
Ui减小或
IL增大,使
UL减小时,通过与上述相反的调整过程,也可维持
UL 基本不变。
从放大电路的角度看,该稳压电路是一射极输出器(
RL接于T的射极),其输出电压
UL
是跟随输入电压
UB =
UZ变化的,因UB 是一稳定值,故
UL 也是稳定的,基本上不受
Ui 与
IL
变化的影响。
该稳压电路,由于直接用输出电压的微小变化量去控制调整管,其控制作用较小,所以,稳压效果不好。如果在电路中增加一级直流放大电路,把输出电压的微小变化加以放大,再去控制调整管,其稳压性能便可大大提高,这就是带放大环节的串联型稳压电路。