直流稳压电源的结构与原理、技术指标及测试方法

一、直流稳压电源的结构与原理   

不论用分立元件构成稳压器，还是用集成稳压器，一个完整的直流稳压电源分为变压、整流、滤波和稳压四个部分。其框图及对应的特征波形如图2－1－1所示   
变压是利用电源变压器将电网220V的交流电压U1变换成整流滤波电路所需要的交流电压U2。当用1:1的变比来变压时，通常称为信号隔离。
    整流是利用二极管的单向导电作用，构成单相半波、全波、桥式或倍压整流电路，或利用其它半导体器件，如SCR可控硅等，将双向的交流电压U2变成单向脉动直流电压。    滤波是利用电容、电感等储能元件的平波作用构成滤波电路滤除纹波，输出较平滑的直流电压U1。
    稳压电路的作用是提高输出直流电压Uo的带负载能力和稳定性，分立元件稳压电路和集成电路常采用串联负反馈式。图2－1－2给出了其基本框图以及对应的一种较简单的电路。RL是负载电阻，R1.、R2是取样电阻，BG1、BG2组成差分式比较放大器，D提供比较放大器的基准电压，BG3是稳压器的调整管，当输出电压Uo发生变化时，变化的量由差动放大器与基准电压进行比较，并将变化量送至调整管，此时，调整管的Uce3作相应的变化，从而使输出电压Uo达到稳压效果。设RL变动使Uo升高，其稳压过程如下：
   
这个稳压原理我们可以通过下面的简单例子加以说明。    电路如图２－１－３所示        
RL为负载电阻，当Ui变化时，调RX改变其分压即可保持Uo不变。上例中BG3的Uce3变化起到了这个作用，只是它利用的是三极管自身的调整功能。

 二、直流稳压电源的技术指标及测试方法   

一台集成直流稳压电源，技术指标如下：
        直流输出电压Uo可调范围（Uomin~Uomax)        最大输出电流Iomax        输出端纹波电压DUo        稳压系数Sv        输出动态电阻Ro    前两个指标是稳压电源的特性指标，它决定了电源的适用范围，同时也决定了稳压器的特性指标及如何选择变压器、整流二极管和滤波电容等。而后三个指标为稳压电源的质量指标（含温度系数）。
1.最大输出电流    最大输出电流是指稳压电源正常工作的情况下能输出的最大电流。用Iomax表示。一般情况下的工作电流Io<Iomax，稳压电路内部应有保护电路，以防止Io>Iomax或者输出端与地短路时损坏稳压器。
  2.直流输出电压Uo    直流输出电压是指稳压电源的输出电压，也即是稳压器的输出电压，用Uo表示。    采用图2－1－４所示电路可同时测量Uo与Iomax。测试过程是：先调节输出端的负载电阻，使  、交流输入电压为220v，此时数字电压表的测量值即为Uo，再使RL逐渐减小，直到Uo的值下降5％，此时负载RL中的电流即为Iomax(记下Iomax后迅速增大RL，以减小稳压器的功耗）。
  3.纹波电压DUo    纹波电压是指叠加在输出电压Uo上的交流分量。可以采用示波器直接观测其峰－峰值，因DUop-p一般为mv级，所以示波器Ｙ轴偏转因数选择开关应打在mV/cm档。也可用交流毫伏表测量其有效值DUo。因为DUo不是正弦波，所以用有效值衡量其纹波电压，存在一定误差。DUo的大小主要取决于滤波电容、负载电阻及稳压系数等。
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