串聯穩(wěn)壓器構建的電池消除器電路圖解

所示的電池消除器電路是使用基本串聯穩(wěn)壓器構建的設計的功能說明。

該型號專為使用 9 伏直流電且最大電流不超過 100 mA 的所有應用而開發(fā)。它不適合需要相對更高電流的設備。

T1 是一款 12 -0 - 12 V 100 mA變壓器，提供隔離保護隔離和電壓降壓，而其中心抽頭次級繞組操作帶有濾波電容器的基本推挽整流器。

空載時，輸出約為 18 伏直流電，滿載時可能會降至約 12 伏。

像穩(wěn)壓器一樣工作的電路實際上是一種基本的串聯類型設計，包含R1、D3和C2，以獲得穩(wěn)定的10 V標稱輸出。齊納電流在空載時約為8 mA，滿載時降至約3mA。R1和D3產生的耗散最小。

可以看到，由TR1和TR2組成的達林頓對發(fā)射極跟隨器配置為輸出緩沖放大器在全輸出時提供約30，000的電流增益，而最小增益為10，000。

在此增益水平下，該裝置在滿載電流下以3 mA電流工作，即使負載電流波動，最小增益i在放大器兩端的壓降也幾乎沒有偏差。

輸出放大器的實際壓降約為 1.3 伏，在中等 10 伏輸入時，可提供大約 8.7 伏的輸出。

這看起來幾乎等于指定的 9 V，考慮到即使是真正的 9 伏電池在其工作期間也可能顯示從 9.5 V 到 7.5 V 的變化。

為串聯穩(wěn)壓器增加電流限制

對于上述穩(wěn)壓器，增加輸出短路保護通常變得很重要。

這可能是必要的，以便設計能夠提供良好的調節(jié)和低輸出阻抗。由于電源的阻抗非常低，因此在意外輸出短路的情況下，可能會通過非常高的輸出電流。

這可能會導致輸出晶體管以及其他一些部件立即被燒毀。典型的保險絲可能根本無法提供足夠的保護，因為甚至在保險絲可能做出反應和熔斷之前，傷害就可能迅速發(fā)生。

實現這一點的最簡單方法可能是在電路中添加限流器。這涉及補充電路，而不會對正常工作條件下的設計性能產生任何直接影響。

但是，如果連接的負載試圖消耗大量電流，限流器可能會導致輸出電壓迅速下降。

實際上，輸出電壓下降得如此之快，以至于盡管在輸出端放置了短路，但電路提供的電流略高于其規(guī)定的最大額定值。

電流限制電路的結果在下面的數據中得到了證明，該數據顯示了從所提出的電池消除器單元獲得的逐漸降低的負載阻抗相關的輸出電壓和電流。

限流電路僅使用幾個元件即可工作;R2 和Tr3。它的響應實際上非?？?，可以簡單地消除輸出端短路的所有可能風險，從而為輸出設備提供防故障保護。限流的工作原理可以理解為如下所述。

R2與輸出串聯，這使得R2兩端產生的電壓與輸出電流成正比。當輸出功耗達到100mA時，R2兩端產生的電壓不足以在Tr3上觸發(fā)，因為它是一個硅晶體管，需要最小電位為0.65 V才能接通。

但是，當輸出負載超過100 mA限值時，它會在T2上產生足夠的電位，以充分將ONTr3切換到導通狀態(tài)。TR3 反過來又導致一些電流 fto 流向

Trl 通過負載穿過負電源軌。

這導致輸出電壓有所降低。如果負載進一步增加，則會導致R2兩端的電位成比例上升，迫使Tr3更努力地接通。

因此，這允許更多的電流向Tr1移動，負線通過Tr3和負載。該作用進一步導致輸出電壓按比例上升壓降。

即使在輸出短路的情況下，Tr3也可能被硬偏置為導通，迫使輸出電壓降至零，確保輸出電流永遠不會超過100 mA標記。