[組圖]提高穩(wěn)壓電源性能的措施

一、改變?nèi)颖龋哉{(diào)節(jié)輸出電壓范圍
在取樣電路中接入電位器RW，如圖Z0722所示。調(diào)節(jié)RW時，可使輸出電壓UL在一定范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。由圖可見：

則：
式中取樣比n的取值范圍一般為0.5～0.8 ； 為RW的活動頭到R2上端的部分。
二、調(diào)整管采用復合管
串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路中，全部負載電流IL都要通過調(diào)整管。IL大時調(diào)整管的基極電流IB1也要大。比如IL＝1A，β1＝50，則IB1＝20mA，這么大的電流要比較放大管T2的集電極電流提供是很困難的，如果調(diào)整管改用復合管這個問題就會得到解決。如圖Z0723所示，T1、T2組成復合管，如β1＝β2 = 50，復合管的β＝2500，則復合管的IB1＝0.4 mA。只要比較放大管的集電極工作電流為1～2mA，則完全可以保證提供這么大電流。此外由式（GS0724）可知，由于β1增大，RO減小，電源的穩(wěn)定性得到提高。
三、帶有輔助電源和差動放大器的穩(wěn)壓電路
比較放大級應具有較高的增益和溫度穩(wěn)定性，為了有較大的增益，總希望比較放大管的集電極負載RC（R4）阻值大一些，這將使R4兩端的電壓降增大，同時UCE1，增大，勢必增加調(diào)整管的功耗。另外，RC直接與輸入端相接，當輸入電壓Ui變化時，直接通過RC把變化量 △Ui加到調(diào)整管的基極，使輸出電壓隨之波動，為了克服上述缺點，可以采用輔助電源給放大器供電，如圖Z0724所示。輔助電源由DZ2和R5組成，UZ2為輔助電源的輸出電壓，即DZ2兩端的電壓。顯然；比較放大器的電源電壓為UL + UZ2，是一個穩(wěn)定性較好的電壓。R4的壓降則
為IC2R4 ≈UZ2，這樣既解決了△Ui 直接通過R4對調(diào)整管基極電位的影響問題，也可以使R4取值大一些而不增加調(diào)整管的管耗。
為了解決溫度變化所產(chǎn)生的零點漂移影響輸出電壓穩(wěn)定的問題，采用差動放大電路或集成運放電路作比較放大器，是進一步提高電源穩(wěn)定性的有效措施。這兩個電路如圖Z0725和圖Z0726所示。

四、過載保護電路
串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路的負載電流全部通過調(diào)整管，當輸出過載，特別是輸出端短路時，調(diào)整管幾乎承受全部輸入電壓（因為：UCE1 = Ui - UL， 輸出短路時，UL＝0），并流過很大的電流，使調(diào)整管的管耗增大以至損壞。即使這種過載現(xiàn)象時間很短，也是不允許的，由于晶體管的熱容量很小，普通保險絲不能起到保護作用，所以需要設置電子保護電路。
1. 限流型過載保護電路
電路如圖 Z0727所示，保護電路由DZ2和電阻Rg組成，Rg稱檢測電阻，在正常情況下，Rg上的壓降不足以使保護管DZ2導通（適當選擇Rg及DZ2的UZ值使DZ2正常工作時處于截止狀態(tài)）。當IL過大時，IL Rg 增大，UBE1 + IL Rg 使穩(wěn)壓管DZ2反向擊穿（導通），使調(diào)整管T1的基極電位下降，則UCE1增加，于是IL減小，IL被限制但不能截止，所以叫限流型。這種保護電路簡單，但靈敏度稍差。
2．截止型過載保護電路
在這種電路中，當過載或輸出短路時，可使調(diào)整管處于完全截止狀態(tài)。圖Z0728中綠色區(qū)域內(nèi)為保護電路，適當選擇Rg、R4、R5、R6、R7、R8及DZ2諸元件，使得正常工作時保護管T3處于可靠截止狀態(tài)，即UBE3?/font>劍?font size="+1">UR5＋URg - UR7）＜0，此時保護電路對正常輸出沒有影響。當輸出電流IL過大或輸出短路時，URg = IL Rg增大并使T3導通，則集電極電壓UC3下降，使T1管趨于截止，UCE1增大，而UCE1的增大使UL減小，則UR7減小，使T3進一步導通，UL進一步下降，引起瞬間正反饋循環(huán)過程導致T1完全截止。這樣，輸出電壓和電流接近于零，從而起到保護作用。如果短路或過載的故障已經(jīng)排除，輸出電壓則會自動上升，使電路恢
復正常工作。由于正反饋作用使調(diào)整管在故障過程中截止，所以又稱反饋截止型保護電路。