电工晶体管稳压电路路过程 求分析

    来自科学教育类芝麻团 推荐于

    这个稳压电路是最简单的稳压电路,也叫并联稳压电路。其中20V为电源,电阻R为限流电阻,稳压管DZ起稳压作用,再就是负载电阻RL。电源输出电流通过限流电阻R后分成两路,一路流过稳压管为IZ,另一路流经负载电阻RL。由于电源电压高于稳压管的反向电压,稳压管被反向击穿,使稳压管工作在稳压状态,稳压管的稳压值就是负载两端的电压U0。当负载电阻的值有较大变化时,流经稳压管的电流也会有较大的变化,有可能使稳压管的方向电流过大而正常稳压管被真正的击穿,造成稳压管毁坏,因此这种稳压电路都是用在负载电阻变化较小的电流中。

    有详细的计算过程吗?谢谢
     流过限流电阻R上的电流时:I=(E-Uo)/R=(20-6)/500=28(mA),因为稳压管的工作电流Iz=10mA,所以流过负载电阻RL的电流是:IL=I-Iz=28-10=18(mA)。
    当负载电阻为1kΩ时,流过负载电阻RL的电流:IL=Uo/RL=6/1000=6(mA)。
    当负载电阻为0.1kΩ时,在这里我们要进行分析一下,当整个稳压电路处于正常工作的条件下,稳压管的工作电流为10mA,这时流过负载电阻RL的电流时18mA,电路总体工作是平衡的,当负载电阻RL 的值在不断减小时,流过负载电阻RL的电流会不断地增大。同时,负载电流增加时,限流电阻上的流过电流也在增大,限流电阻上的电压降也在增大。当负载电阻为0.1kΩ时,除去稳压管后,在负载电阻上得到的分压是:Uo=(20×100)/(500+100)=3.3(V),这个电压时无法维持稳压管正常工作的。因此,当负载电阻RL为0.1kΩ时,
    Uo=3.3V,IL=I=E/(R+RL)=20/(500+100)=33.3(mA),稳压管的电流Iz=0,稳压管没有进入工作状态,是处于开路状态。

内容提示:电工学课后答案-第2章-电路的瞬态分析习题及答案

文档格式:PPT| 浏览次数:228| 上传日期: 07:24:08| 文档星级:?????

这个电源本人没用过,网上说是用不住,但是需要实践,本文仅仅是了解其工作原理

通过采样电路分析电压的高低,通过滑臂调节变压器的输出,滑臂的驱动靠直流小伺服电机驱动

交流稳压器的原理,稳压器的原理图,交流稳压器的原理图,稳压器的原理
交流稳压器的原理分析,附稳压器原理图
  按调压方式不同分类可分为三类
  电子纯感应式稳压器(一般是分油式和干式两种)
  干式接触式调压稳压器(直接调压稳压器和补偿式调压稳压器)
  干式无触点调压式稳压器(一般是带补偿的稳压器)
  按电源使用环境不同分类可分为两类
三.以干式接触式调压稳压器为例分析稳压器工作原理:
  单相交流稳压器原理分析
  1.单相输出220V直接调压稳压器原理分析


A点为单相稳压器输入侧,B点为单相稳压器的输出侧.
  其实这一类用调压器直接调压式的稳压器就是利用自耦变压器的原理做成的.图中AN侧就是自耦变压器的输入侧,BN侧就是自耦变压器的输出侧,如果输入电压高于输出设置点220V时,这个自耦变压器就工作在降压状态,如果输入电压低于220V时,这个自耦变压器就工作在升压状态.(图中所示就是处在降压状态)这种稳压器不同于自耦变压器的主要是输入点A是可以由0V到250V之间任意滑动.这样就可以随时调整输入电压的输入点来满足输出电压的恒定.一般我们把输入侧A点叫做稳压滑臂,它由电机通过减速装置来驱动,电机的转向由稳压控制电路来控制完成.
  稳压器的取样电路时刻监视稳压器的输出两点间电压,输出电压升高时,控制电机朝自耦变压器降压的方向移动,(如图二)当输出电压达到所要的电压时,停止控制电机驱动.反之控制电路则控制电机朝自耦变压器升压的方向转动.(图三)达到所要的电压时停止.
此类稳压器的容量大小全部由这个输出电压可以变压的自耦变压器来承担,但由于它制造工艺的影响,它不能做得很大,只能适应小功率的用电场合.要相把稳压器的功率做得更大,就要加入补偿变压器来实现稳压器的功率扩大.
  2.单相补偿式稳压器原理分析(图四)

上图为带补偿式单相交流稳压器原理图.主要由调压变压器T1和补偿变压器T2组成.从图中可以看出,补偿变压器的低压侧线圈串联在稳压器的主回路中,那么,这种稳压器输出的主要能量是通过补偿变压器的低压侧线圈直接加给输出负载的.只要把补偿变压器的二次线圈的线径作得足够大,稳压器的功率就可以做得很大.调压变压器T1只要负担输入电压与输出电压的差额部分,按稳压器可允许的输入变化范围的大小不等,调压变压器T1的功率大小往往是稳压器实际容量的几分之一,这由稳压器的配比这个参数来决定调压变压器的大小.


  下面我们分析它的工作原理:
  调压变压器主要担任提供补偿电压,这个补偿电压的大小和方向根据调压变压器的稳压滑臂的移动都是可以改变的,这就可以在补偿变压器的低压侧得到大小和方向都可以改变的补偿电压,这个电压会和输入端提供的电压进行矢量叠加.使输出电压稳定在所需要的设置点上.
  输入电压U1=240V,要求输出电压稳定在UO=220V.那么就有下面等式关系:
  也就是△U的方向要与U1的方向相反,大小刚好为20V.
  输入电压U1=200V,要求输出电压稳定在UO=220V.那么就有下面等式关系:
  也就是△U的方向要与U1的方向相同,大小刚好为20V.
  从上面公式可以看出,补偿电压△U是由调压变压器通过输给补偿变压器的高压侧再通过铁芯电磁感应给补偿变压器的低压侧,再与输入电压进行矢量的叠加.补偿变压器主要负责补偿电压的传递,而调压变压器则负责提供方向和大小都可以改变的补偿电压.
  下面我们分析调压变压器怎样改变补偿电压的方向和大小的:
从图五中可以看出,调压变压器的C.D点是跨接在220V电压上的.而E点刚好是调压变压器的中心点.我们假定稳压滑臂停在C点.那么加在补偿变压器的高压侧的电压为F点高于G点,电流由F点流向G点.
当滑臂停在D点时,(如图六)加在补偿变压器高压侧的电压为G点高于F点,电流由G点流向F点.这样一来,加给补偿变压器的补偿电压就改变了方向.

  那么调压变压器怎样改补偿电压的大小呢,当然也是通过稳压滑臂的移动来实现的.当滑臂离调压变压器的中心点E时,在补偿变压器的高压侧F点和G点得到的电压就越高,反之就越低.当稳压器的输入电压刚好为220V时,滑臂移到E点时,F点和G点间的补偿电压就为0.补偿变压器的低侧既不相加也不相减,输出电压就是输入电压大小.


四.三相稳压器工作原理:
三相稳压器实际就是把三个稳压单元用”Y”形接法联接在一起.再用控制电路板和电机驱动系统来控制调压变压器,达到稳定输出电压的功能.如果三个调压变压器的滑臂都是由一个电机来驱动的调压方式为统调稳压器.如果三个调压变压器的稳压滑臂由三个电机来独立调整的稳压器就是三相分调式稳压器.它们的工作原理同单相的稳压器完全相同.
五.调压器怎样保证连续输出
调压器在调压过程中,就是通过移动碳刷改变接触的线圈匝数来实现的.那么,调整中要求始终保持与线圈接触.否则就会出现断电的现象.
调压器怎样保持连续输出呢?
1. 碳刷必须保证一定的厚度.
  2. 在碳刷还没有完全移开已经接触的那一匝线圈时,碳刷又已经接触了线圈的另一匝.

3. 移动中必须跨接两匝(至少两匝)


  4. 调压器工作中始终存在匝间短路现象,碳刷的厚度越厚,短路的匝数就越多.所以,调压器碳刷的厚度是根据调压器线径不同而不同的.
  5. 因为匝间短路是有害无益的,它会造成短路环流,所以要控制它的大小,因此调压器的匝电压一般都在1V以下,常见的大功率调压器匝电压为0.8-0.9V,小功率则更小,一般为0.4-0.7V不等.如果匝电压过高,调压器的稳定性就越差,极易烧毁.

高品质的计算机电源都具有在一定范围调压的功能,在适当的电压波动范围内,电源可以保障电脑元件正常运行。加装了普通稳压器后,虽然解决了电压不稳的问题,但市电电压一旦不稳,稳压器就会进行一次调整性的切变动作。而这个“切换动作的瞬间”常常会使电网中产生一个高频的电磁脉冲,这个脉冲极易突破计算机电源的整流电路而冲击电源的变压部分或主板,轻则会造成计算机死机或重新启动,重则会造成主板等器件损坏。因此一般最好不要使用电力稳压器,如果当地的电压波动很大,建议购置一台电脑专用的UPS后备电源,以消除电网对计算机的影响。如果电压波动不是很大但是影响到电脑的正常使用时也可以考虑购买SVC高精度电脑专用稳压器。UPS电源理论上优异于SVC稳压器,而SVC稳压器又优异于家用220V普通稳压器。

1:普通家用220V交流电力稳压器是靠继电器的跳动稳定电压的。当电网电压稍有波动,或在一定范围内其它电器的开放或关闭,都会引起电力稳压器的自动纠正电路启动,使继电器频繁跳动。每一次继电器跳动换挡,都会使供电电源发生一次短暂的中断。每一次稳压器跳动换档,犹如电脑内瞬间输入一个脉冲,容易造成电脑出现错误信号,严重时还会使硬盘损坏或软盘驱动器卡死。虽然一些家用220V交流电力稳压器加入缓冲和滤波电路,但是每一次继电器跳动换挡依然产生不小的瞬间输入脉冲。(在稳压瞬间干扰大,调节电压比较粗糙)

2:SVC高精度电力稳压器是由接触式调压器,自动控制电路进行取样、放大、控制伺服电机带动转臂、电刷按所需方向转动,使输出电压调整到额定值而达到稳压目的。性能指标完全符合JB/T 10089标准。该稳压电源具有外型美观大方、体积小、重量轻、自身功耗低、各种保护功能齐全、稳定可靠、输出波形失真小的特点。可广泛应用于工业生产、科学研究、医疗卫生、家用电器等电网电压波动大或电网电压季节变化大的地区,能给任意负载提供优质电源。(在稳压瞬间干扰相对小,调节电压比较细腻)

  3:UPS是不间断稳压电源(uninterruptible power system)的英文简称,是能够提供持续、稳定、不间断的电源供应的重要外部设备。 UPS按工作原理分成后备式、在线式与在线互动式三大类。 UPS顾名思义,它就是一台这样的机器,它在电能停止供应的时候,能保持一段供电时间,使人们有时间存盘,再从容地关闭机器。UPS电源,分为在线式和后备式等几种,它在机器有电工作时,就将市电交流电逆变,并储存在自己的电源中,一旦停止供电,它就能提供电源,使电脑维持一段时间的工作,保持时间可能是10分钟、半小时等。(在稳压瞬间干扰极小,调节电压最精细)

总而言之,普通家用220V电力稳压器、SVC高精度电力稳压器、UPS不间断稳压电源这三种稳压方式都会不同程度的产生脉冲干扰,只不过是干扰强度是否小的问题,甚至干扰小到忽略不计。

开关稳压器的电路结构及基本工作原理

  开关式稳压电路的显著特点是功率器件工作在开关状态,因而效率可大大提高,一般可达80%。另外,还具有稳压范围宽、稳压精度高、可省去电源变压器等优点,是一种理想的稳压电源,因而广泛应用于彩色电视机、录像机以及计算机等各种电子设备中。

  开关式稳压电路分调宽式和调频式两种,在实际应用中调宽式使用得较多。开关集成稳压器一般都采用脉宽调制式工作方式,从控制上分有电流型和电压型两大类;从输入输出关系上分有降压型、升压型和极性反转型-大类;从电路结构上分有开关集成稳压器和开关电源脉宽调制器之分,开关集成稳压器只限于低电压稳压电源。为了避免大功率集成电路的一些困难,往往将开关式稳压电外围元件,即可构成一个开关式稳压电源。

  现将调宽式开关电源的基本工作原理作一介绍。

  调宽式开关电源基本工作原理图

  图为凋宽式开关电源的基本工作原理图。对于单极性矩形脉冲来说,其直流平均电压Vo取决于矩形脉冲的宽度,脉冲越宽,直流平均电压值就越大。直流平均电压Vo可由下式计算:

  式中:Vm ——矩形脉冲最大电压;
     T1——矩形脉冲宽度;
     T——矩形脉冲周期。

  调宽式开关稳压电源方框图

  从上式可以看出,当Vm和T一定时,直流平均电压Vo将与脉冲宽度成正比。因此,只要改为T1的大小便可改变直流平电压Vo的大小。

  图为调宽式开关稳压电源的方框图。从图中可以看出,交流220V市电经直接整流和初步滤波后成为末稳直流电压。该电压经T2初级和开关调整管VT形成回路。由于开关调制而工作于开关状态,所以通过T2初级线圈的电流为脉冲电流,此电流经T2变换成为所需的电压,经整流滤波而成为输出电压Vo。

  输出电压Vo经取样电路取出,经比

   调宽式开关稳压电源方框图

我要回帖

更多关于 晶体管稳压电路 的文章

 

随机推荐