经整流滤波后输出的直流电压,虽然平滑程度较好,但其稳定性是比较差的。其原因主要有以下几个方面:
1.由于输入电压(市电)不稳定(通常交流电网允许有+10%的波动),而导致整流滤波电路输出直流电压不稳定;
2.当负载rl变化(即负载电流il变化时,由于整流滤波电路存在一定的内阻,使得输出直流电压发生变化;
3. 当环境温度发生变化时,引起电路元件(特别是半导体器件)参数发生变化,导致输出电压发生变化。
所以,经整流滤波后的直流电压,必须采取一定的稳压措施,才能适合电子设备的需要。常用的稳压电路有并联型和串联型稳压电路两种类型。
图z0717为硅稳压管稳压电路,因稳压元件dz与负载是并联连接的,故称并联型稳压电路。图中输入电压ui就是整流滤波电路的输出电压,r是限流、调压电阻,输出电压ul就是稳压管dz 的稳压值uz通过r的电流 i = iz + il,且ul=uz = ui - ir 。稳压管工作于反偏状态。
该电路的稳压原理是:当电网电压升高时,必然引起整流滤波电路输出电压ui升高,而ui 的升高又会引起输出电压ul (即uz )的增大。由稳压管的稳压特性可知,uz 的增大,势必引起iz 的较大增大;于是限流电阻r上的电流i增大,r上的电压降也增大,这在很大程度上让r承担了ui的变化,从而使ul基本上趋于稳定(ui↑→ul↑→iz↑→i↑→ur↑→↓)。反之,当ui下降而引起ul 变小时,也会引起iz减小,r上的压降ur减小,同样保持了ul 的基本稳定。
同理,当负载电流il 变化(即rl 变化),如il 增大,在ui 不变的情况下,势必会引起ul(即uz)的减小,使iz有较大的下降,因而保持了总电流i(i=iz +il )基本不变,使ul基本稳定。
由上分析可见,在这种稳压电路中,稳压管起着电流控制作用。即不论是由于ui 或il 的变化,使输出电压ul发生小的波动时,iz 都会产生较大变化。的变化或是改变了总电流的大小而调整了r上的压降,或是补偿了il 的变化,结果都使ul 维持基本不变。r在电路中起着限流和调压作用。如r = 0,则会使ui(远大于uz)直接加于dz 两端,引起过大的iz,使dz损坏。另外,r = 0 时,始终是ul = ui,电路不会有稳压性能。因此,这种电路的稳压作用是稳压管dz和限流电阻r共同完成的。