習(xí)大力
(鐵嶺師范高等??茖W(xué)校,遼寧 鐵嶺 112000)
串聯(lián)型晶體管直流穩(wěn)壓電源如圖1所示,它可分為四個(gè)部分,即變壓、整流、濾波及穩(wěn)壓部分,其中穩(wěn)壓器部分有四個(gè)環(huán)節(jié):調(diào)整管T1,穩(wěn)壓電路由D2、R3組成,比較放大電路由T2、R4、R5組成,取樣電路由R1、R2、RP1組成。由圖1可知調(diào)整管T1和負(fù)載是串聯(lián)的,流過(guò)負(fù)載的電流全部流過(guò)T1,當(dāng)輸出過(guò)載(即過(guò)電流),特別是輸出短路時(shí),輸入電壓Vi幾乎全部加在調(diào)整管上,會(huì)使調(diào)整管損耗超過(guò)最大允許值PCM而損壞。這種過(guò)載現(xiàn)象盡管可能時(shí)間很短,但因晶體管熱容量很小,普通熱熔保險(xiǎn)絲不能很好地起到保護(hù)作用,必須采用過(guò)載保護(hù)電路。在穩(wěn)壓部分的過(guò)載保護(hù)電路分限流型保護(hù)電路和截流型保護(hù)電路[1-7]。
圖1 串聯(lián)型晶體管直流穩(wěn)壓電源示意圖
使用限流式保護(hù)電路,當(dāng)輸出過(guò)載或短路時(shí),保護(hù)電路能自動(dòng)限制輸出電流,使調(diào)整管不超過(guò)其最大損耗功率PCM。因此該電路的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單可靠,當(dāng)電路的負(fù)載電流由過(guò)載恢復(fù)正常時(shí),電路可自動(dòng)回到原狀態(tài)。它的缺點(diǎn)是過(guò)載時(shí)調(diào)整管上仍然消耗較大的功率。
截流型保護(hù)電路由可控硅元件組成。當(dāng)流過(guò)負(fù)載的電流達(dá)到最大允許值時(shí),可控硅元件可調(diào)節(jié)調(diào)整管使之截止,從而使輸出電壓和輸出電流都降到零。該電路的缺點(diǎn)是負(fù)載故障排除后,可控硅元件組成不能自動(dòng)關(guān)斷,必須按下開(kāi)關(guān)使可控硅關(guān)斷,穩(wěn)壓器才能恢復(fù)正常工作。
上面兩種過(guò)載保護(hù)電路都有各自的缺點(diǎn),并且都是加在穩(wěn)壓部分。在實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中,我針對(duì)圖1的電路采取了另外一種過(guò)載保護(hù)電路,即在橋式整流與濾波器之間加李一個(gè)220歐姆的分流電阻,對(duì)電路進(jìn)行過(guò)載保護(hù),如圖2。
圖2 過(guò)載保護(hù)電路圖
其原理如下
本實(shí)驗(yàn)中調(diào)整管采用3DG12B,該管集電極最大允許電流ICM=300mA。
電路中整流濾波輸出電壓Vi=10*(1±10%)V,則Vimox=11V。
穩(wěn)壓電源的輸出電流Io≤ICM=300mA。則Iomax=ICM,整流濾波電流輸出電流Ii=Io+(I1+I(xiàn)2),其中I1和I2分別為流過(guò)取樣電路及R3的電流,通常I1+I(xiàn)2《Io,考慮最大輸出情況Iimox≈Iomox=300mA。
實(shí)際進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),Iimox可達(dá)到350mA,超過(guò)要求16.7%,調(diào)整管很容易損壞,因此我們?cè)趯?shí)驗(yàn)電路的整流與濾波之間加一個(gè)電阻R,使之分得超出要求的電流。
ΔI=350 -300=50mA,避免了Ii>300mA的現(xiàn)象發(fā)生,保護(hù)了調(diào)整管。
采用這種分流式過(guò)載保護(hù)電路原理簡(jiǎn)單,使用方便。幾年來(lái),我們一直采用這種方法,效果甚佳。
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