线性电源电路的电路结构比较简单,可靠性高,目前在科研、家电、工厂等产品中都有广泛的应用。线性电源电路通常先对交流电压进行初步滤波,然后通过降压、整流、滤波后得到波纹很小的直流电压,最后再由稳压电路稳压后输出稳定的直流电压。在电路的稳压部分有时也会设置检测保护电路,当负载发生短路故障时,用来保护稳压电路不受影响。图6-4所示为线性稳压电源电路的基本工作流程。
图6-4 线性稳压电源电路的基本工作流程
1.线性稳压电源电路的结构
图6-5所示为典型线性稳压电源电路的结构。从图中我们可以看出,该线性电源电路是由降压变压器、桥式整流堆、滤波电容以及三极管、稳压二极管等元件组成的。
图6-5 典型线性稳压电源电路的结构
2.划分线性稳压电源电路
图6-6所示为典型线性稳压电源电路的单元划分图。根据电路中各主要部件的功能特点,我们将该电路划分成三个部分,即交流输入电路、整流滤波电路和稳压输出电路。
图6-6 典型线性稳压电源电路的单元划分图
(1)交流输入电路
图6-7所示为线性稳压电源电路的交流输入电路部分。在交流输入电路中,主要是由变压器构成的,变压器的左侧有交流220V的文字标识,右侧有交流8V的文字标识,这说明,变压器的左侧端(一次绕组,又称初级绕组)接交流220V,右侧端(二次绕组,又称次级绕组)输出的是交流8V。
图6-7 线性稳压电源电路的交流输入电路部分
(2)线性稳压电源电路的整流滤波电路(www.xing528.com)
图6-8所示为线性稳压电源电路的整流滤波电路部分。在整流滤波电路中,主要是由桥式整流堆BD1、滤波电容器C1组成的。该桥式整流堆的上下两个引脚分别连接降压变压器的次级输出端,左右引脚输出直流10V电压,滤波电容将输出的10V脉动直流电压进行平滑滤波。
图6-8 线性稳压电源电路的整流滤波电路部分
(3)稳压输出电路
图6-9所示为线性稳压电源电路的稳压输出电路部分。该稳压输出电路分为两部分,分别为稳压电路和检测保护电路。其中,稳压电路部分由VT1、VDZ和RL构成,输出检测和保护电路由VT2和偏置元件构成。
图6-9 线性稳压电源电路的稳压输出电路部分
当稳压电路正常工作时,VT2发射极电位等于输出端电压。而基极电位由Ui经R2和R3分压获得,发射极电位低于基极电位,发射结反偏使VT2截止。
当负载短路时,VT2的发射极接地,发射结转为正偏,VT2立即导通,而且由于R2取值小,一旦导通,很快就进入饱和。其集电极—射极饱和压降近似为零,使VT1的基极—射极之间的电压也近似为零,VT1截止,起到了保护调整管VT1的作用。而且,由于VT1截止,对Ui无影响,因而也间接地保护了整流电源。一旦故障排除,电路即可恢复正常。
【资料】
在一些线性稳压电源电路中,通常还会使用三端稳压器来代替稳压调整三极管,稳压调整三极管和外围元器件都集成在三端稳压器中,在电路中都是对整流滤波电路输出的电压进行稳压。图6-10所示为采用三端稳压器的线性稳压电源电路。
图中的U1是用于+5V稳压的集成三端稳压器(型号7805),这种集成电路有三个引脚,输入电压为13.5V,输出5V。
图6-10 采用三端稳压器的线性稳压电源电路
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