串聯(lián)晶體管穩(wěn)壓器電路

從本質(zhì)上講，串聯(lián)穩(wěn)壓器也稱為串聯(lián)調(diào)整管，是使用與電源線路和負(fù)載之一串聯(lián)的晶體管產(chǎn)生的可變電阻。

晶體管的電流電阻根據(jù)輸出負(fù)載自動(dòng)調(diào)整，使得輸出電壓保持在所需水平。

在串聯(lián)穩(wěn)壓電路中，輸入電流必須略大于輸出電流。這個(gè)微小的差異是穩(wěn)壓器電路單獨(dú)利用的唯一電流大小。

串聯(lián)穩(wěn)壓器的優(yōu)點(diǎn)

與并聯(lián)式穩(wěn)壓器相比，串聯(lián)穩(wěn)壓器電路的主要優(yōu)點(diǎn)是效率更高。

這導(dǎo)致最小的功率耗散和熱量浪費(fèi)。由于這一巨大優(yōu)勢(shì)，串聯(lián)晶體管穩(wěn)壓器在高功率穩(wěn)壓器應(yīng)用中非常受歡迎。

但是，在功率要求非常低或效率和發(fā)熱不是關(guān)鍵問題的情況下，可以避免這種情況。

基本上，串聯(lián)穩(wěn)壓器可以簡(jiǎn)單地包含一個(gè)齊納并聯(lián)穩(wěn)壓器，加載一個(gè)發(fā)射極跟隨器緩沖電路，如上所述。

每當(dāng)采用發(fā)射極跟隨器級(jí)時(shí)，您都會(huì)發(fā)現(xiàn)單位電壓增益。這意味著當(dāng)穩(wěn)定輸入施加到其基極時(shí)，我們通常也會(huì)從發(fā)射器實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的輸出。

由于我們能夠從發(fā)射極跟隨器獲得更高的電流增益，因此與施加的基極電流相比，輸出電流可以預(yù)期要高得多。

因此，即使齊納并聯(lián)級(jí)的基極電流約為1或2 mA（這也成為設(shè)計(jì)的靜態(tài)電流消耗），輸出端也可以提供100 mA的輸出電流。

輸入電流與齊納穩(wěn)定器使用的1或2 mA相加到輸出電流上，因此實(shí)現(xiàn)的效率達(dá)到出色的水平。

鑒于電路的輸入電源足以達(dá)到預(yù)期的輸出電壓，因此輸出實(shí)際上可能與輸入電源電平無關(guān)，因?yàn)檫@直接由Tr1的基極電位調(diào)節(jié)。

齊納二極管和去耦電容器在晶體管的底部產(chǎn)生一個(gè)完全干凈的電壓，該電壓在輸出端復(fù)制，產(chǎn)生幾乎無噪聲的電壓。

這使得這種類型的電路能夠提供具有驚人低紋波和噪聲的輸出，而無需包括巨大的平滑電容器，并且電流范圍可能高達(dá)1安培甚至更高。

就輸出電壓電平而言，這可能不完全等于連接的齊納電壓。這是因?yàn)榫w管的基極和發(fā)射極引線之間存在大約 0.65 伏的壓降。

因此，需要從齊納電壓值中扣除該壓降，以便能夠?qū)崿F(xiàn)電路的最小輸出電壓。

這意味著如果齊納二極管值為12.7V，則晶體管發(fā)射極的輸出可能在12 V左右，或者相反，如果所需的輸出電壓為12 V，則必須選擇齊納電壓為12.7

V。

該串聯(lián)穩(wěn)壓器電路的穩(wěn)壓永遠(yuǎn)不會(huì)與齊納電路的穩(wěn)壓相同，因?yàn)榘l(fā)射極跟隨器根本不可能具有零輸出阻抗。

通過級(jí)的壓降必須略微上升，以響應(yīng)輸出電流的增加。

另一方面，當(dāng)齊納電流乘以晶體管的電流增益達(dá)到預(yù)期最高輸出電流的最小100倍時(shí)，可以預(yù)期良好的調(diào)節(jié)。