闲话 整流电源
这电路,从前有个称呼叫做 代电器,
电池给出的,是纯直流,代电器所代的,就是电池。
实际上,基本版的代电器只有 变压器、二极管及平波电容 ,
这电路,是进阶版,增添了由电阻、稳压管和三极管 组成的稳压部份。
比例、导向、重组、定量,这电路的原理,就是建基于这四大机制。
变压器与三极管,是比例器件,二极管为交流电开辟单向通道,电容就在通道的出口承接能量; 而定量,则是稳压的关键,电阻限流,稳压管钳位,起的就是定量的作用。
变压器本身,没有升压或降压的限制,
原边的参数跟电源电压适配,负载所需的电压亦跟副边输出相符,这变压器就可派上用场,用来变压或阻抗匹配都可以。
必须清楚,小功率变压器的高压包,有一定的阻值,但是,电源电压的承载者,跟大功率的变压器一样,并非阻力而是感抗 !!
自感互感,是一体的,只是表现的场地不一样,副边输出的,就是在原边建立感抗的那股电动势,按常理,每伏匝数(或每匝伏数)是均匀分布的,
所以,输出电压跟电源电压的比例,等于匝数比;顺带一提,当负载加重时,自感会通过互感而「泄气」,原边电流因而增加,这就可给负载投放更大的电流,此效应,就是反射阻抗!
另一种比例器件是,三极管,
三极管,不论哪种,都是跨导器件,三极管的比例,就是建基于跨导,
假设整个三极管的视在阻值是3.6Ω,但它在通电时的表现却像个360Ω的电阻,那么,它的直流放大倍数就是100,
跨导,是一种自然而然的单向联动,称之为控制并不合适,要说控制,就是三极管的输入端受控于讯号源,讯号源的负荷,就是刚才说过的那360Ω,图中的三极管,在稳压管不存在的情况下,就相当于一个 3.6Ω 的电阻 (跟负载串联) 那样。
二极管的作用,是整流,咋整?!
电源的运行规律,不会被负载所撼动,市电,是正弦交流,电源线上流淌着的,始终***是正弦交流电,
但电流的行进路线却可透过电路的布局而规划,整流,就是这么回事,二极管只能单向导电,负载想获取全波,就很用两组二极管,让两条单向通道在负载位置重合,图中那个桥式整流子干的就是这码事。
二极管,只能使电流改道,不能把时变波摆平,落在负载上的只是脉冲波,
电池,是纯直流恒压源,整流得出的脉冲波,它能直接吸收,但既然是代电,那就不会有电池在场了,代替电池的,就是电容。
电容收纳了脉冲电能,转化为一定高度的静电势,近似于纯直流,代电器作为电池的替代者,功率肯定小不到哪里去,电容的容量没 μF 级是不行的,
电容,如果没有东西跟它并联,它贮存着的电压就一直保持于交流峰值,如有东西跟它并联,则它身上的电压会在交流峰值后滑落,这就是纹波,如果没有稳压部份作后续,则负载得到的直流就有纹波。
二极管,只能使电流改道,不能把时变波摆平,落在负载上的只是脉冲波,
电池,是纯直流恒压源,整流得出的脉冲波,它能直接吸收,但既然是代电,那就不会有电池在场了,代替电池的,就是电容。
电容收纳了脉冲电能,转化为一定高度的静电势,近似于纯直流,代电器作为电池的替代者,功率肯定小不到哪里去,电容的容量没 μF 级是不行的,
电容,如果没有东西跟它并联,它贮存着的电压就一直保持于交流峰值,如有东西跟它并联,则它身上的电压会在交流峰值后滑落,这就是纹波,如果没有稳压部份作后续,则负载得到的直流就有纹波。
电源,不管哪类型,都有内阻,都会波动,
电器,却必须得到稳定的供电才不会掉链子,
那么,如何在动荡的大纷围中开辟出安稳的小环境呢,担承这重任的就是稳压管,
负载,跟电源内阻的关系是串联,所以,负载变化跟电源波动对负载压降的影响,是相反的,那么,能否只用一种方法来矫正这两种变化呢,行,用钳位就可以,稳压管的稳压原理,正正就是钳位。
电器的摄取与电源的付出,都需要设限才能正常地进行,那就需要阻抗的介入,在这电路,要限制的是电流,而常用的限流元件之一,就是电阻,
三极管,要设限的是 基极电流,稳压管,击穿后须限流才能安全稳当地 行使它的钳位作用,整流子(二极管)、变压器及电源,也因电阻的存在而得免于过载。
ONLY A PERSON.......
入门,除了 看图识物,就是知道它的 功能、用途和用法,
进一步,可了解 元件功能的实现原理及其内部构成,不过我认为,这不属于电路技术的范围。
比例、导向、重组、定量、制衡,所有的电子电路的运作原理,都是这五大职能属性的总合;这个代电器 不属于反馈式稳压的类别,但那三极管的接法就是个 天生自带负反馈的拓扑。
构成电路的,是元件,
这个代电器,是由 变压器、桥式整流子(二极管)、电解电容、电阻、稳压管和三极管 组成的,
市电经变压器降压,二极管整流,电解电容'滤波,稳压管稳压,三极管扩流,电阻则负责稳压管和三极管的偏置,对此电路的诠释,通常就是这样。
变压器把市电变换成低电压,因直流输出是 6V,故这变压器的输出大约需要 12V,
通过桥式整流子的引导,交流电将***以同一方向通过负载,因每个半周都流经两个二极管,损失大概会有 1.5V,
从整流桥出来的,只是脉波,自带电池的电器可直接使用,没自带电池却又必须纯直流的电器,就要加滤波了,
脉波不断往电容里灌,就会积蓄成一定高度而且较为稳定的静电势,这静电势可像电池的电动势一样,对外作功带负载,这就是〖代电〗的基本原理。
电源往电容灌的,是脉波,负载向电容取电却是持续无休的,
那么,负载身上的电压就会随着脉波的进程而变动,不是像电池那样的纯直流了,
负载阻抗跟电源内阻的关系,是串联,负载增减跟电源波动对负载压降的影响,是相反的,
如果电源不波动,总负载也没增减,则负载压降就稳定,负载与假负载差动变化使总负载不变,负载压降也同样是不波动, 如果电源有波动,则可借总负载的增减来抵消,而增减的是假负载,在这里,稳压管就是那个假负载。
稳压管跟负载直接并联,所以,负载压降的高低,就取决于稳压管的「击穿」阈值,
稳压管必须一直导通,负载压降才可稳定,但是,由「击穿」至烧坏的电压变化是很小的,比作为二极管使用时小得多,
换言之,对于代电器而言,导通的稳压管是个很重的负载,所造成的纹波幅度会远超于稳压管的安全区间!
电阻的作用是限流,没错,但其实更大的贡献在于,削波,代电器挂载后,纹波就不会因电阻的存在而缩减,但电阻跟稳压管是串联的,那就可以把纹波的范围搬移至远离稳压管的工作区。
12-6-1.5=4.5
这4.5V给谁要去了,就是电阻,这360Ω,稳压管需要它,三极管也需要它,
负载接于射极,基极直连电源也没过流之虞,但没有节点,基极就无法受控,三极管就也就调整不了负载压降。
电阻,在限流之余,会分压,阻值愈大,分压愈多, 电源电压是 稳压管压降加上电阻分压,三极管的Uce是 电阻分压加上Ube,
亦就是说,电阻阻值大,会造成 管耗增加及电源利用率下降,但小了又不行,小过头了,经稳压管拉走的电流就很大很大,那岂不就相当于把三极管的那份管耗转移到稳压管了吗。
最简单的电子式稳压法,是直接让稳压管跟负载并联,
代电也好,稳压也罢,从原理的角度而言,三极管的作用,不是带负载,而是给稳压管提供适配,
共集拓扑的输入阻抗,是随负载而变的,而这输入阻抗跟稳压管的关系,不过是并联而矣,不存在任何复杂的互动。
稳压管的电流与那R18的阻值,决定了贮积于C21的电压该有多高,两者愈小,B6的降压比就可愈大,但都不能小至零,
3DG12的 Icm只有300mA,假设β是100,则Ib是3mA,而对2CW14而言,1至10mA都是合理范围,通过这R18的电流,就是〖Ib+Iz〗,
Iz,如果是2mA,C21的电压就是8.5V,Uce是2.5V,如果是7mA则是10.5V,Uce增至4.5V。
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