大家帮忙看一下这个电路
大家帮忙分析一下这个电路是怎么稳压的,麻烦说的详细一些,谢谢!500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/47/1163033323.jpg?x-oss-process=image/watermark,g_center,image_YXJ0aWNsZS9wdWJsaWMvd2F0ZXJtYXJrLnBuZz94LW9zcy1wcm9jZXNzPWltYWdlL3Jlc2l6ZSxQXzQwCg,t_20');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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@liujie0706
我感觉不是这样,我的理解是:当输出电压低于5V时三极管发射结正偏满足三极管放大条件,三极管把放大的发射结电压给电阻R55两端,这样输入端电压就升高了,这样输出端电压也就升高了.但是电压高于5V时就不会分析了.我觉得稳压二极管的作用是给基极一个稳定的电压.
zlutian说的是对的,这是简洁的说法.
详细点如下:
稳压二极管在稳压范围内电压也不是不变的,电流大时电压高些,电流小时电压低些,当然变化幅度很小.如果电压完全不变就没法稳压了.
当输出电压下降时,发射极电压下降,eb电压上升,b电流增加(这个增加的电流是稳压二极管电压下降,电流下降所分出的电流),于是e输出电流增加,电压上升.
反之也一样.
如果输入电压上升,稳压二极管电压也上升,电流增加,这个电流流经R55,于是R55上电流也增加,压降增大.因为稳压二极管上电压稍有上升电流就大幅增加,所以有稳压作用.
注意,这个稳压不是使电压不变,而是使电压在一个很小的范围内波动.
详细点如下:
稳压二极管在稳压范围内电压也不是不变的,电流大时电压高些,电流小时电压低些,当然变化幅度很小.如果电压完全不变就没法稳压了.
当输出电压下降时,发射极电压下降,eb电压上升,b电流增加(这个增加的电流是稳压二极管电压下降,电流下降所分出的电流),于是e输出电流增加,电压上升.
反之也一样.
如果输入电压上升,稳压二极管电压也上升,电流增加,这个电流流经R55,于是R55上电流也增加,压降增大.因为稳压二极管上电压稍有上升电流就大幅增加,所以有稳压作用.
注意,这个稳压不是使电压不变,而是使电压在一个很小的范围内波动.
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@njyd
zlutian说的是对的,这是简洁的说法. 详细点如下: 稳压二极管在稳压范围内电压也不是不变的,电流大时电压高些,电流小时电压低些,当然变化幅度很小.如果电压完全不变就没法稳压了. 当输出电压下降时,发射极电压下降,eb电压上升,b电流增加(这个增加的电流是稳压二极管电压下降,电流下降所分出的电流),于是e输出电流增加,电压上升. 反之也一样. 如果输入电压上升,稳压二极管电压也上升,电流增加,这个电流流经R55,于是R55上电流也增加,压降增大.因为稳压二极管上电压稍有上升电流就大幅增加,所以有稳压作用. 注意,这个稳压不是使电压不变,而是使电压在一个很小的范围内波动.
njyd 兄说得很详细,小弟佩服,不过我对于这个电路稳压的理解与你有些不一样,我认为是这样的:
njyd 兄第三四行说这个电路的稳压归根于稳压二极管稳压的同时又有小小不稳(如外界输入电压6-10V,则稳压二极管上的电压为5.600-5.601V,是这样的意思吧),我认为这是不妥的.
我的认为是归根于这个稳压二极管的稳压,即这个稳压二极管的稳压精度越高(最理想的稳压值是输入高于5.6V的任何电压,都输出恒值5.600V),输出电压越稳定.下面就以这个理想值分析这个电路:
这是一个射极跟随电路(共集电极放大电路),跟随的意思是输出电压(5V)的变化跟随输入电压(基极电压Vb)的变化而变化,因为基极电压恒定(5.600V),所以5V输出电压恒定.
假设5V负载为电阻R.当5V电压降低,则Vbe(基极-发射极电压)增大,则Ibe(基极-发极射电流)增大,则Ice(集电极-发射极电流,Ice=B*Ibe)增大,则Ie(Ie=Ibe+Ice)增大,则5V电压(Vout=Ie*R)升高.使负载电压维持5V不变
反之,当5V电压升高时,同理使得5V电压电压降低.使负载电压维持5V不变
如果输入电压上升,不管电压有多高,稳压二极管输出电压Vb都等于5.600V(理想值)不变,则5V电压(5.600-0.6=5V)不变.若这是一个精度为10%的稳压二极管,则稳压管输出最高电压=5.6+0.56=6.12V,则负载最高电压=6.12-0.6=5.52V.同理若为1%的稳压二极管,则负载最高电压=5.056V
实际的稳压二极管特性正如njyd 兄所说的那样,电流大时电压高些,电流小时电压低些,目前的制造工艺只能造到这样,因此这种电路不能用于对电源电压有苛刻要求的产品上.
njyd 兄第三四行说这个电路的稳压归根于稳压二极管稳压的同时又有小小不稳(如外界输入电压6-10V,则稳压二极管上的电压为5.600-5.601V,是这样的意思吧),我认为这是不妥的.
我的认为是归根于这个稳压二极管的稳压,即这个稳压二极管的稳压精度越高(最理想的稳压值是输入高于5.6V的任何电压,都输出恒值5.600V),输出电压越稳定.下面就以这个理想值分析这个电路:
这是一个射极跟随电路(共集电极放大电路),跟随的意思是输出电压(5V)的变化跟随输入电压(基极电压Vb)的变化而变化,因为基极电压恒定(5.600V),所以5V输出电压恒定.
假设5V负载为电阻R.当5V电压降低,则Vbe(基极-发射极电压)增大,则Ibe(基极-发极射电流)增大,则Ice(集电极-发射极电流,Ice=B*Ibe)增大,则Ie(Ie=Ibe+Ice)增大,则5V电压(Vout=Ie*R)升高.使负载电压维持5V不变
反之,当5V电压升高时,同理使得5V电压电压降低.使负载电压维持5V不变
如果输入电压上升,不管电压有多高,稳压二极管输出电压Vb都等于5.600V(理想值)不变,则5V电压(5.600-0.6=5V)不变.若这是一个精度为10%的稳压二极管,则稳压管输出最高电压=5.6+0.56=6.12V,则负载最高电压=6.12-0.6=5.52V.同理若为1%的稳压二极管,则负载最高电压=5.056V
实际的稳压二极管特性正如njyd 兄所说的那样,电流大时电压高些,电流小时电压低些,目前的制造工艺只能造到这样,因此这种电路不能用于对电源电压有苛刻要求的产品上.
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@zlutian
njyd兄说得很详细,小弟佩服,不过我对于这个电路稳压的理解与你有些不一样,我认为是这样的: njyd兄第三四行说这个电路的稳压归根于稳压二极管稳压的同时又有小小不稳(如外界输入电压6-10V,则稳压二极管上的电压为5.600-5.601V,是这样的意思吧),我认为这是不妥的. 我的认为是归根于这个稳压二极管的稳压,即这个稳压二极管的稳压精度越高(最理想的稳压值是输入高于5.6V的任何电压,都输出恒值5.600V),输出电压越稳定.下面就以这个理想值分析这个电路: 这是一个射极跟随电路(共集电极放大电路),跟随的意思是输出电压(5V)的变化跟随输入电压(基极电压Vb)的变化而变化,因为基极电压恒定(5.600V),所以5V输出电压恒定. 假设5V负载为电阻R.当5V电压降低,则Vbe(基极-发射极电压)增大,则Ibe(基极-发极射电流)增大,则Ice(集电极-发射极电流,Ice=B*Ibe)增大,则Ie(Ie=Ibe+Ice)增大,则5V电压(Vout=Ie*R)升高.使负载电压维持5V不变 反之,当5V电压升高时,同理使得5V电压电压降低.使负载电压维持5V不变 如果输入电压上升,不管电压有多高,稳压二极管输出电压Vb都等于5.600V(理想值)不变,则5V电压(5.600-0.6=5V)不变.若这是一个精度为10%的稳压二极管,则稳压管输出最高电压=5.6+0.56=6.12V,则负载最高电压=6.12-0.6=5.52V.同理若为1%的稳压二极管,则负载最高电压=5.056V 实际的稳压二极管特性正如njyd兄所说的那样,电流大时电压高些,电流小时电压低些,目前的制造工艺只能造到这样,因此这种电路不能用于对电源电压有苛刻要求的产品上.
“我的认为是归根于这个稳压二极管的稳压,即这个稳压二极管的稳压精度越高(最理想的稳压值是输入高于5.6V的任何电压,都输出恒值5.600V),输出电压越稳定.”
--即使是5.600V,测量精度提高也还会有0.00nV以下的变化.总归是多少要有点变化,绝对不变是不可能的.
如果电压绝对不变,也就是私压二极管动态内阻等于0,根本就不可能有这样的元件.不过精度要求不高粗略分析的话可以近似认为是0.
如果动态内阻为0,限流电阻过来的电流将全部被稳压二极管分流,三极管B极就得不到电流,E极也就没有输出.
咱们用一个最简单的二极管稳压电路来看:
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/47/1163222957.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
设E电压不变,稳压原理就是D+Ro的电流相加不变,R上的电流也不变,R上的压降也不变,E-Rv得到的值也就是稳压值也就不变.当然这个不变是相对的.
如果E变化Ro不变,二极管电流Da电流就要有较大变化,使R上的电流和压降也相应变化,使E-Rv基本不变.
既然D的电流有变化,就说明D的动态内阻不为0.D的电流不变就不会有稳压作用.
从上面可见:R的电流越小(相对于D),D上的电流变化也就越小,稳压作用越好.无论如何Ro电流不能大于D的最大电流.(这句不太准确)
加个三极管只是这个简单稳压电路的扩展,利用三极管的放大作用使同样电流下从D分流的电流大大减小,稳压性能提高.或者同样稳压性能输出电流大大增加.
这种稳压电源提高稳压性能主要方法就是提高三极管的放大倍数(可多级放大),尽量减少D上电流的变化.
俺的理论水平不高,无法说的很清楚,大概意思如此.
--即使是5.600V,测量精度提高也还会有0.00nV以下的变化.总归是多少要有点变化,绝对不变是不可能的.
如果电压绝对不变,也就是私压二极管动态内阻等于0,根本就不可能有这样的元件.不过精度要求不高粗略分析的话可以近似认为是0.
如果动态内阻为0,限流电阻过来的电流将全部被稳压二极管分流,三极管B极就得不到电流,E极也就没有输出.
咱们用一个最简单的二极管稳压电路来看:
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/47/1163222957.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
设E电压不变,稳压原理就是D+Ro的电流相加不变,R上的电流也不变,R上的压降也不变,E-Rv得到的值也就是稳压值也就不变.当然这个不变是相对的.
如果E变化Ro不变,二极管电流Da电流就要有较大变化,使R上的电流和压降也相应变化,使E-Rv基本不变.
既然D的电流有变化,就说明D的动态内阻不为0.D的电流不变就不会有稳压作用.
从上面可见:R的电流越小(相对于D),D上的电流变化也就越小,稳压作用越好.无论如何Ro电流不能大于D的最大电流.(这句不太准确)
加个三极管只是这个简单稳压电路的扩展,利用三极管的放大作用使同样电流下从D分流的电流大大减小,稳压性能提高.或者同样稳压性能输出电流大大增加.
这种稳压电源提高稳压性能主要方法就是提高三极管的放大倍数(可多级放大),尽量减少D上电流的变化.
俺的理论水平不高,无法说的很清楚,大概意思如此.
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@zlutian
可以参看稳压管的稳压曲线图,可以看出稳压二极管并不是在任何电流下都可以稳压的,流过稳压二极管的电流要达到某一值(如1mA)才能使输出电压恒定,因此要串一个电阻R55在稳压二极管上防止其工作在恒压区外
你说的对.
如果再精确一点的话,R55要保证稳压二极管电流在稳压范围内,不小于最大输出电流(如果有三极管放大就是最大输出电流时的b电流)加零点几毫安,不大于稳压管最大能承受电流(一般是几十毫安).这个“零点几”和“几十”要看稳压管特性.
“稳压管就是使开关管(那个晶体管)导通
对于这个电路,如果后端电阻小的话,很有可能在开关管导通后,压降变小而导致再度关闭,然后再导通!整个一脉冲信号源!是这样吗?”
那个晶体管不是开关管,是放大管,工作于放大状态.b极电流来自R55,只要稳压管的稳压值大于b极导通电压(硅管是0.7v)放大管就会导通,不存在关闭问题.
如果负载电阻(就是你说的后端电阻)太小,造成b极电流大于电路设计的稳压管电流就会造成输出电压下降,但不是关闭.所以设计的稳压管电流要不小于最大输出电流(楼主图中就是三极管是最大e输出电流时的b电流)加零点几毫安.
这种稳压电源只要元件不坏就总能有输出电流,不会形成脉冲输出.如果要限制最大电流还要另加保护电路.
如果再精确一点的话,R55要保证稳压二极管电流在稳压范围内,不小于最大输出电流(如果有三极管放大就是最大输出电流时的b电流)加零点几毫安,不大于稳压管最大能承受电流(一般是几十毫安).这个“零点几”和“几十”要看稳压管特性.
“稳压管就是使开关管(那个晶体管)导通
对于这个电路,如果后端电阻小的话,很有可能在开关管导通后,压降变小而导致再度关闭,然后再导通!整个一脉冲信号源!是这样吗?”
那个晶体管不是开关管,是放大管,工作于放大状态.b极电流来自R55,只要稳压管的稳压值大于b极导通电压(硅管是0.7v)放大管就会导通,不存在关闭问题.
如果负载电阻(就是你说的后端电阻)太小,造成b极电流大于电路设计的稳压管电流就会造成输出电压下降,但不是关闭.所以设计的稳压管电流要不小于最大输出电流(楼主图中就是三极管是最大e输出电流时的b电流)加零点几毫安.
这种稳压电源只要元件不坏就总能有输出电流,不会形成脉冲输出.如果要限制最大电流还要另加保护电路.
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此稳压电路设计起来很简单:
例:
设计要求:
输出电压:6V,
最大输出电流:1A,(因为这种电路输出电流几十微安以上就能正常工作,所以最小电流一般不作要求.)
变压器整流输出电压变化范围:8-12V.(E)
输出三极管一般用硅管.最小放大倍数设为50(放大倍数越大稳压特性越好,所以只要考虑最小放大倍数即可)
元件标号按楼主图.
R55最小工作电流大于0.5mA即可基本保证在稳压范围内.
计算:
Z4稳压值:6+0.7=6.7V
最大三极管b电流:1A/50=20mA
R55最小电流要大于20+0.5=20.5mA,要在E最低时保证这个数R55=(8-6.7)/20.5=63,选标称值62欧
当E最高、三极管无输出时Z4的电流最大,(12-6.7)/62=85mA,Z4要选最大稳压电流大于85mA的
R55上最大电流基本等于Z4的最大电流,(12-6.7)*85=0.45W,R55功率要大于1/2W
三极管最大功耗:(12-6)*1=6W
滤波电容可以根据经验,如果变压器内阻小EC9可以小些,反之要大些,这样的要求一般选500-1000uf,EC3200-500就行了
结果:
稳压管:稳压值6.7V、最大稳压电流大于85mA,最好大于100-150mA
输出三极管,功率大于6W,放大倍数大于50
电阻R55:阻值62欧,功率大于1/2W.
因为稳压二极管稳压特性有一定的斜率.这种电路稳压管变化范围大,所以稳压特性不会太好,电压变化范围可能会有零点几V.要改善电压特性要么就提高E的最低电压,这样R55也可以加大,同时Z4最大工作电流减少,但三极管功耗要增加.
要么增加放大级,电路复杂度增加.
这种电路没有电流保护,当E最大(12V),放大倍数50,输出短路时输出电流能达到((12-0.7)/62)*50=9.11A,放大倍数大时电流还要大,三极管实际功耗大于11*9=99W,一般就烧了.所以好点的电路还要加最大电流保护.
例:
设计要求:
输出电压:6V,
最大输出电流:1A,(因为这种电路输出电流几十微安以上就能正常工作,所以最小电流一般不作要求.)
变压器整流输出电压变化范围:8-12V.(E)
输出三极管一般用硅管.最小放大倍数设为50(放大倍数越大稳压特性越好,所以只要考虑最小放大倍数即可)
元件标号按楼主图.
R55最小工作电流大于0.5mA即可基本保证在稳压范围内.
计算:
Z4稳压值:6+0.7=6.7V
最大三极管b电流:1A/50=20mA
R55最小电流要大于20+0.5=20.5mA,要在E最低时保证这个数R55=(8-6.7)/20.5=63,选标称值62欧
当E最高、三极管无输出时Z4的电流最大,(12-6.7)/62=85mA,Z4要选最大稳压电流大于85mA的
R55上最大电流基本等于Z4的最大电流,(12-6.7)*85=0.45W,R55功率要大于1/2W
三极管最大功耗:(12-6)*1=6W
滤波电容可以根据经验,如果变压器内阻小EC9可以小些,反之要大些,这样的要求一般选500-1000uf,EC3200-500就行了
结果:
稳压管:稳压值6.7V、最大稳压电流大于85mA,最好大于100-150mA
输出三极管,功率大于6W,放大倍数大于50
电阻R55:阻值62欧,功率大于1/2W.
因为稳压二极管稳压特性有一定的斜率.这种电路稳压管变化范围大,所以稳压特性不会太好,电压变化范围可能会有零点几V.要改善电压特性要么就提高E的最低电压,这样R55也可以加大,同时Z4最大工作电流减少,但三极管功耗要增加.
要么增加放大级,电路复杂度增加.
这种电路没有电流保护,当E最大(12V),放大倍数50,输出短路时输出电流能达到((12-0.7)/62)*50=9.11A,放大倍数大时电流还要大,三极管实际功耗大于11*9=99W,一般就烧了.所以好点的电路还要加最大电流保护.
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@njyd
此稳压电路设计起来很简单:例: 设计要求: 输出电压:6V, 最大输出电流:1A,(因为这种电路输出电流几十微安以上就能正常工作,所以最小电流一般不作要求.) 变压器整流输出电压变化范围:8-12V.(E) 输出三极管一般用硅管.最小放大倍数设为50(放大倍数越大稳压特性越好,所以只要考虑最小放大倍数即可) 元件标号按楼主图. R55最小工作电流大于0.5mA即可基本保证在稳压范围内. 计算: Z4稳压值:6+0.7=6.7V 最大三极管b电流:1A/50=20mA R55最小电流要大于20+0.5=20.5mA,要在E最低时保证这个数R55=(8-6.7)/20.5=63,选标称值62欧 当E最高、三极管无输出时Z4的电流最大,(12-6.7)/62=85mA,Z4要选最大稳压电流大于85mA的 R55上最大电流基本等于Z4的最大电流,(12-6.7)*85=0.45W,R55功率要大于1/2W 三极管最大功耗:(12-6)*1=6W 滤波电容可以根据经验,如果变压器内阻小EC9可以小些,反之要大些,这样的要求一般选500-1000uf,EC3200-500就行了 结果: 稳压管:稳压值6.7V、最大稳压电流大于85mA,最好大于100-150mA 输出三极管,功率大于6W,放大倍数大于50 电阻R55:阻值62欧,功率大于1/2W. 因为稳压二极管稳压特性有一定的斜率.这种电路稳压管变化范围大,所以稳压特性不会太好,电压变化范围可能会有零点几V.要改善电压特性要么就提高E的最低电压,这样R55也可以加大,同时Z4最大工作电流减少,但三极管功耗要增加. 要么增加放大级,电路复杂度增加. 这种电路没有电流保护,当E最大(12V),放大倍数50,输出短路时输出电流能达到((12-0.7)/62)*50=9.11A,放大倍数大时电流还要大,三极管实际功耗大于11*9=99W,一般就烧了.所以好点的电路还要加最大电流保护.
不错,分析得好.
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