线性稳压电源
通常要将一个直流电压降低后才能为我们所用,举例就如51单片机供电系统电压为5V,假如提供的电压为24V直流电压,那么就必须想办法将24V降到5V来为单片机所用,那么通常的做法就是将24V电压经过LM7805稳压器后降压输出5V为单片机所用,这种方案的优势是电路简单,元件较少,其缺点是LM7805稳压器价格约1元,价格相对三极管二极管之类较高,成本较高.
我们要想一种更加低成本经济实用的电路来替代,那么我们想到一种器件,稳压二极管,其特性即为当经过反向的二极管一定电流时可以将其负极电压相对正极电压稳压到一定值.那么就有以下电路:
我们用一个5.6V的稳压管,R1是一个限流电阻,目的是为稳压管提供大于2mA的电流,这样就能保证稳压管可工作于稳压状态.但是接入RL负载后,RL就和稳压管形成并联状态,RL就会分一部分电流流过,那么就会造成不足以2mA的电流流给稳压管,这就造稳压管不会工作于稳压状态,那么有人说,那就将R1电阻阻值减到很小就好了,试想,第一假如负载固定,那么稳压管的电流将会很大,这就造成浪费,第二负载通常情况下是变化的,那么就会造成稳压管的电流十分不稳定,造成整个稳压效果不稳定,所以仅仅使用稳压管稳压达不到一个提供可变化的大电流的效果.
三极管具有电流放大作用,那么我们将稳压管和三极管结合一下,利用三极管来提供电流,利用稳压二极管稳压,如下图:
这是一个NPN三极管,可以看出稳压管由于R1的存在,始终有足够的电流流过使稳压管处于稳压状态,即三极管的B极始终为5.6V,那么从电路起始状态开始分析, 三极管C极24V,B极5.6V,E极0V,即三极管B-E间就会流过电流,所以三极管CE也会流过电流而且会越来越大,E极电压随之升高,三极管会处于开通状态,此时E极为5V,即BE之间有0.7V压降,三极管导通之后,24V电压通过三极管到E极,E极电压继续升高,当升高大于5.6v时,三极管处于完全关闭状态,E极电压会逐渐减小,当减小到5v时,三极管又处于导通状态,就这样周期循环,E极电压就被稳压在5V左右,后面再加上电解电容和高频电容进行滤波,再输出的电压纹波就会十分小,电压质量很高.
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