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这里说的线性稳压,是指调整管工作在线性状态下(就是工作在放大区啊)的直流稳压电源。调整管工作在线性状态下,可这么来理解:RW是连续可变的,亦即是线性的。而在开关电源中则不一样,开关管是工作在开、关两种状态下的:开——电阻很小;关——电阻很大。工作在开关状态下的管子显然不是线性状态。
图1
图1,设电源电压Ui是不稳定的(当然得比负载电压高喽),假如Ui升高了,根据串联电阻的分压公式,我们只要调大可变电阻Rw的阻值,增大Rw上的压降,使得负载电阻RL上分到的电压符合我们的需要就行了
串联电阻分压公式:Uo=Ui×RL/(RW+RL),学过中学物理电学的应该没忘记吧
如果我们用一个三极管或者场效应管,来代替图中的可变阻器,并通过检测输出电压的大小,来控制这个“可变电阻”阻值的大小,使输出电压保持恒定,这样我们就实现了稳压的目的。这个三极管或者场效应管是用来调整电压输出大小的,所以叫做调整管,见图2
图2
注意,图中的参考电压是不变的,稳压二极管的功劳哦
稳压过程:
假如输出电压↑→误差放大管基极电压↑→误差放大管基极电流↑→误差放大管集电极电流↑→调整管基极电流↓(减小的那部分基极电流哪去了?被误差放大管集电极分流了,*^__^*)→调整管等效电阻↑→输出电压↓,完成了调整的目的
我们得掌握这个过程,不掌握这个过程,以后也就学不下去了
反之也一样,↑变↓,自己分析啦
由于调整管相当于一个电阻,电流流过电阻时会发热,所以工作在线性状态下的调整管,一般会产生大量的热,导致效率不高。这是线性稳压电源的一个最主要的缺点。
但线性稳压电源的优点也是开关电源不可比的:调整速度快、纹波小、干扰小,正是这些优点,使得线性稳压电路在数字电路、CPU供电(家电中的)、信号处理等对电源质量要求较高的电路中得到了广泛应用
想要更详细的了解线性稳压电源,请参看模拟电子线路教科书,这里讲解的是稳压控制的具体过程
补充:今天说的是串联型稳压电源(调整管是串联在电路中的),这是平时接触最多的一种线性电源,还有一种叫并联型稳压电源(调整管是并联在电路中的,或者说调整管与负载并联来调节输出电压(这种电源在发烧级音响电路中会见到,缺点不说了,优点就是调整速度极快、内阻最低,既然是发烧,就不考虑效率了啊,追求的是最好效果)