什么是穩壓器?
穩壓器是一種能自動調整輸出電壓的供電電路或供電設備,其作用是將波動較大和達不到電器設備要求的電源電壓穩定在它的設定值范圍內,使各種電路或電器設備能在額定工作電壓下正常工作。
穩壓器由調壓電路、控制電路、及伺服電機等組成。當輸入電壓或負載變化時,控制電路進行取樣、比較、放大,然后驅動伺服電機轉動,使調壓器碳刷的位置改變,通過自動調整線圈匝數比,從而保持輸出電壓的穩定。
穩壓器在電力系統中扮演著重要的角色,特別是在電壓波動較大的地區或設備對電壓穩定性要求較高的場所。它可以有效地保護電器設備免受電壓波動的損害,提高設備的可靠性和使用壽命。
穩壓器的類型有很多,包括交流穩壓器、直流穩壓器、線性穩壓器和開關穩壓器等。不同類型的穩壓器在原理、結構和使用場景上都有所不同,但它們的共同目標都是實現輸出電壓的穩定。
需要注意的是,穩壓器并非萬能設備,它只能在一定程度上穩定電壓,對于極端的電壓波動或設備本身的故障,穩壓器可能無法完全保護電器設備。因此,在使用穩壓器時,仍需要注意電器設備的額定電壓和額定功率,并定期對穩壓器進行檢查和維護。
穩壓器的工作原理
穩壓器的工作原理可以通過以下幾個方面來解釋:
- 電壓取樣:穩壓器首先通過電壓取樣電路對輸入電壓進行取樣,將取樣得到的電壓值與參考電壓進行比較。
- 比較放大:如果取樣電壓與參考電壓存在偏差,比較電路會輸出一個誤差信號。這個誤差信號經過放大電路放大后,用于驅動后續的控制電路。
- 控制電路:控制電路是穩壓器的核心部分,它根據放大后的誤差信號來控制調整機構的動作。控制電路通常采用電子開關、PWM(脈寬調制)等方式來實現對輸出電壓的精確控制。
- 調整機構:調整機構是穩壓器實現電壓穩定的關鍵部分。它可以是機械式的調壓器,也可以是電子式的開關電源。當控制電路發出指令時,調整機構會根據指令調整輸出電壓的大小,使其穩定在設定值范圍內。
- 輸出電壓:經過調整機構調整后,穩壓器的輸出電壓會變得更加穩定,能夠滿足電器設備對電源電壓的要求。
穩壓器的類型和工作原理可能會有所不同,但基本原理都是通過對輸入電壓進行取樣、比較、放大和控制,實現對輸出電壓的精確調整,從而保持輸出電壓的穩定。穩壓器在電力系統中廣泛應用于保護電器設備免受電壓波動的損害,提高設備的可靠性和使用壽命。
接下來小編給大家分享一些穩壓器電路圖,以及簡單分析它們的工作原理。
穩壓器電路圖分享
1、超級穩壓器電路圖
該穩壓器具有卓越的功能,包括低電壓降、防反轉以及能夠承受高達 60 V 的電壓峰值。LM294 是一款五引腳集成器件,以其簡單性和成本效益而脫穎而出,并且能夠處理高達 1 A 的電流。三個常用連接引腳由第四個引腳 (GND) 和第五個引腳(對于實現低壓降至關重要)進行補充,第五個引腳提供額外的開關功能。在電路圖中,電容器C1是必需的,特別是當與平滑電容器的距離相當大時。 C1 和 C2 可能需要比 78xx 穩壓器的典型值稍大的值,并且建議將 C2 放置在盡可能靠近穩壓器的位置。
雖然低壓降穩壓器的靜態電流通常超過傳統穩壓器,但 LM2941C 卻逆勢而行,僅在 0.5V 至 5V 的電壓差下才需要更高的電流。該電路的輸出設計為可在 5V 之間調節和 20 V,內部參考電壓為 1.275 V。理論上,可以將其設置為低于 5 V,但制造商不保證在如此低的水平下實際運行。值得注意的是,電阻器 R1 的值不得低于 1 kΩ,并且 R2 的值可以使用公式 R2 = R1(Uout/1.275-1) 計算,其中 Uout 是所需的輸出電壓。
雖然許多三引腳穩壓器受益于 ADJ 輸出處的電解電容器來增強穩定性,但 LM2941C 偏離了這一規范,因為這種配置可能會引起振蕩。值得注意的是,僅僅 0.5V 的電壓差就足以實現 1A 的輸出電流,并且如果電流負載減小,該電壓差可能會進一步減小。為了啟動輸入,正電壓是必不可少的,需要大約 300 pA 的電流。該 IC 具有低至 2V 控制電壓的切換功能,使其能夠使用 CMOS 或 TTL 邏輯進行無縫切換。
2、9V穩壓器電路圖
該電路由未穩壓的直流輸入電源帶來穩壓的直流輸出,該電路中使用了著名的線性穩壓器IC 723。它由電阻器、電容器和晶體管等少量元件構成。
我們可以通過改變放置在穩壓直流輸出端子附近的 1K 歐姆可變電阻器 R3 來獲得不同級別的輸出直流。
注:該電路未圖示降壓變壓器和整流電路,因此是強制性的。 (如果您從交流電源獲得直流電)。該電路設計用于提供 9 V 穩壓電源。
3、簡單的電源穩壓器電路圖
下面是一個簡單的電源穩壓器的電路圖。
該電路由輸入電壓、電壓穩壓器、和輸出電壓組成。輸入電壓經過電壓穩壓器后,經過穩定調節后輸出穩定的輸出電壓。
具體來說,電壓穩壓器通常包括一個輸入端、一個輸出端和一個控制電路,控制電路會對輸入端和輸出端之間的電壓進行監測和調節。如果輸入電壓發生變化,控制電路就會調整輸出電壓,使得輸出電壓始終保持在一個穩定的水平。常見的電壓穩壓器有線性穩壓器和開關穩壓器兩種類型。
4、并聯穩壓器電路圖
下面是一個簡單的并聯穩壓器電路圖。
當并聯穩壓器平衡時,VR腳電壓=內部參考電壓2.5V,當陰極電壓由于擾動增加時,VR腳電壓隨之增加,運放正輸入端電壓大于負輸入端電壓,運放輸出電壓增大,即三極管VBE增大,三極管過電流能力增強,通過限流電阻Rs和內部三極管的電流增大,電阻Rs電阻不變,所以其壓降增大,由于陰極電壓等于+12V減去限流電阻Rs電壓,所以陰極電壓減小,達到平衡。
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