常用的恆壓源
開關電源
開關電源屬於
高頻,是目前最主流的電源,功率從幾瓦到幾千瓦。利用的原理是用
脈衝去控制開關管的通斷,有規律的反覆開關,所以叫開關電源。 不管是
反激、
正激、
半橋、全橋等都是這個原理。
線性電源
線性電源屬於
低頻,它的線性電源很簡單,就一個
變壓器利用匝數比的原理。然後在用橋式整流得出所需要的電壓。雖然這種電源存在
輸出功率小、
體積大的缺點,但是它的
紋波小、
干擾小,所以很多數字產品還是在用。
電路圖及原理
恆壓源是其輸出電流改變時,其端電壓保持穩定,而理想的恆壓源為不因
負載(輸出電流)變化而改變,不因輸入電壓變動而改變,不因
環境溫度變化而改變,內阻r等於零。
恆壓源是其輸出電流改變時,其端電壓亦不變,而保持穩定,而理想的恆壓源為:
(1)不因負載(輸出電流)變化而改變;
(2)不因輸入電壓變動而改變;
(3)不因環境溫度變化而改變;
(4)內阻r等於零。
恆壓源之電路符號如圖1、圖2所示。
理想的恆壓源,其內阻r等於零,使電壓降等於零,令其電壓可以全部輸出至負載。 但實際的恆壓源皆有內阻r存在。
以正向偏壓B-E接面做成的恆壓源如圖3所示。
因
VBE電壓受IB變化影響很微,大約導通後便保持0.7V不變,將B-C短路,可近似一隻
二極體利用多隻
晶體三極體,部份將B-C短路成二極體,而一隻作為
射極跟隨器,以推動輸出。
在
積體電路(Integrated Circuit)內,利用三極體的B-E接面,接成反向偏壓狀態, 便成
穩壓二極體,而穩壓在5.5V至7V之間。但穩壓二極體恆壓源會因溫度變化而不穩定。
有溫度補償之穩壓二極體恆壓源如圖4所示。
Vo = VZ+VBE× 2 VBE= VZ+VBE
VBE之溫度係數: -2.3mV/℃
VZ < 6V,溫度係數為負
VZ = 6V,溫度係數為零
VZ > 6V,溫度係數為正
IC內部B-E接面之穩壓電壓約為7V,溫度係數為正,與二極體之負溫度係數互相抵消。 利用B-E接面成為電壓倍增之恆壓源。
溫度補償:( VBE↓ = -2.3mV/℃)
當T o↑→VBE2↓→VR↑
(∵VCC =VR3 + VBE2 +VR
∴ VR↑= VCC–VR3–VBE2↓)
同時T o↑→VBE1↓→VR↓
(∵VR = VR1 + VR2 = VR1+VBE1
∴ VR↓ =VR1 +VBE1↓)
∴VR =0∴VR↑ ↓抵消
與恆流源區別
(1)恆壓電源的在允許的
負載情況下,輸出的電壓是恆定的,不會隨負載的變化而變化。通常套用在小功率的LED模組。恆壓電源就是我們常說的穩壓電源,能保證負載(輸出電流)變動的情況下,保持電壓不變。
(2)恆流電源在允許的負載情況下,輸出的電流是
恆定的,不會隨負載的變化而變化,通常套用在大功率的LED產品上面在高檔的小功率LED產品中也會用到LED
恆流電源。如果要想加長LED產品的壽命,LED電源的選擇很重要,而恆流源電源是LED的最佳選擇對像。恆流源則是在負載變化的情況下,能相應調整自己的輸出電壓,使得輸出電流保持不變。我們見到的
開關電源,基本全部都是恆壓電源。恆流電源的開關電源實際上就是在恆壓源的基礎上,內部在輸出電路上,加上
取樣電阻,電路保證這個取樣電阻上的
壓降不變,來實現恆流輸出的。
電路的優缺點
優點:能夠對負載輸出恆定電壓的電源,理想的恆壓電源的內阻為零。