稳压电路中串联电阻值的计算

shaorc

稳压电路中串联电阻值的计算 [复制链接]

 

【不懂就问】
题目描述如图
另外，书上说经过电阻R流经Vz的电流叫做“泻放电流”，怎么理解？
谢谢

chunyang

这可不叫什么“串联电阻”，该电阻并非串联在稳压电路的电源回路中，稳压电路中不存在这样的电路。该电阻的作用是提供稳压管的工作电流和Q1的基极电流，叫做“偏置电阻”。显然，该电阻需要根据稳压管的工作电流和晶体管的基极电流来计算。注意，在楼主图中，晶体管基极电位是定值，射极电位是定值，晶体管的直流增益可以取一个常数，比如50-100，稳压管的工作电流则需要查阅手册，这样，根据输入电压、稳压管齐纳击穿电压、晶体管直流增益和输出电流即可计算R值了。

maychang

注意输入电压Vin并非定值，而是有一定变化范围。计算R，应该保证在Vin的变化范围内总能满足三极管基极电流的需要(未流入基极的电流流入稳压管)。
稳压管电流并不等于基极电流。流过R的电流分成两路，一路流入基极，另一路流入稳压管。

shaorc

chunyang 发表于 2018-5-28 11:32
这可不叫什么“串联电阻”，该电阻并非串联在稳压电路的电源回路中，稳压电路中不存在这样的电路。该电阻的 ...

谢谢这么详细解析

shaorc

maychang 发表于 2018-5-28 12:15
注意输入电压Vin并非定值，而是有一定变化范围。计算R，应该保证在Vin的变化范围内总能满足三极管基极电 ...

谢谢，好久没来了，回复晚了

shaorc

chunyang 发表于 2018-5-28 11:32
这可不叫什么“串联电阻”，该电阻并非串联在稳压电路的电源回路中，稳压电路中不存在这样的电路。该电阻的 ...

对于这样的，含有三极管的电路
我有个地方总是分析不清楚
电路开始工作时，电流从Vin出来，到Vout之间，电流的流向是怎样的？
就是分几路，每路依次流过哪些器件

比如此图中，电流从Vin出来后，一路流向R的支路，一路流向Q1的支路
【1】流向Q1的支路：如果Q1导通，那么电流经过Q1的EC极，到达输出Vout
【2】流向R的支路：在中间那条导线处，又分为两路，一路流向Q1的基极，形成基极电流；另外一路流过Vz，使稳压二极管Vz工作。
这样分析对吗？
还有就是电流在R的支路上时，流过R下面电容的电流怎么分析？还是说隔直通交，在电容处没有通路。
谢谢

chunyang

shaorc 发表于 2018-6-27 16:40
对于这样的，含有三极管的电路
我有个地方总是分析不清楚
电路开始工作时，电流从Vin出来，到Vout之间 ...

你的分析是正确的。电容的作用在于稳定Q1基极电位，当输入电压有波动时，因C的存在，Q1基极电位更加稳定，因而输出电压也更加稳定。稳压二极管不是理想二极管，即使工作在齐纳击穿态时其两端的电压也会随着输入的波动而小幅波动。C在此也叫有源滤波电容，Q1会增强C的滤波效果，相当于增大了C的容量。上电暂态时，C有个充电的过程，电路到达稳态后，在分析时可以认为C基本上无电流，所以计算R值时无需考虑C，仅需要考虑基极电流和稳压管的偏置电流。但为了暂态充电较快，可以取接近阻值下限的参数。比如稳压管的工作电流假设是5-10mA，那么按输入峰值电压时的10mA取值即可，而基极电流则可以看作是常数。

十八小子

电阻R中流过基极电流，我们设为2毫安，根据晶体管的放大系数已经足够。还流过稳压管的工作电流，5毫安也可以工作了。总共流过7毫安的电流。R=（10-6.8）伏特/7毫安=0.457K，选标称值460欧姆。当输入电压为16伏特时，R上流过的电流为：R=（16-6.8）伏特/460欧姆=20毫安，稳压二极管流过19毫安左右，一般的稳压二极管可以工作在这个电流下。所选电阻460欧姆，合乎要求。

shaorc

chunyang 发表于 2018-6-28 15:14
你的分析是正确的。电容的作用在于稳定Q1基极电位，当输入电压有波动时，因C的存在，Q1基极电位更加稳定 ...

谢谢，那我看到有说，Vz把B点的电位钳位在击穿电压值，这个体现出来了吗？一旦Vz被击穿，从Vin出来的的电流经过R就直接经过Vz到大地被泻放了。

maychang

shaorc 发表于 2018-6-28 16:48
谢谢，那我看到有说，Vz把B点的电位钳位在击穿电压值，这个体现出来了吗？一旦Vz被击穿，从Vin出来的的 ...

一旦Vz被击穿，从Vin出来的的电流经过R就直接经过Vz到大地被泻放了。

没有这种事。
一旦Vz被击穿，Vz两端电压基本上保持稳压管额定电压(随通过Vz电流增加略微上升)，而通过Vz的电流和三极管基极电流之和等于Vin减去Vz额定电压除以电阻R。

maychang

shaorc 发表于 2018-6-28 16:48
谢谢，那我看到有说，Vz把B点的电位钳位在击穿电压值，这个体现出来了吗？一旦Vz被击穿，从Vin出来的的 ...

一旦Vz被击穿，从Vin出来的的电流经过R就直接经过Vz到大地被泻放了。

经过R的电流直接经过Vz到大地被泄放，这种事情只有Vz一旦击穿两端电压立即下降到很小(接近于零)才会发生。
具有这种特性的器件是有的，叫触发二极管。
另外，晶闸管(无论普通晶闸管还是双向晶闸管)在门极无触发而阳极阴极之间电压超过击穿值情况下，也具有这种特性。
这种电压达到一定值电流迅速增加的特性，在电压-电流平面上表现为斜率为负的曲线段，其电阻为负。

maychang

shaorc 发表于 2018-6-28 16:48
谢谢，那我看到有说，Vz把B点的电位钳位在击穿电压值，这个体现出来了吗？一旦Vz被击穿，从Vin出来的的 ...

那我看到有说，Vz把B点的电位钳位在击穿电压值，这个体现出来了吗？

百分百体现出来了。
这种简单稳压电路，正是这样工作的：Vz把B点的电位钳位在击穿电压值，而输出端(三极管发射极)电位比B点电位低一个PN结(三极管发射结)压降。

十八小子

流过R的电流为流过基极的电流和流过稳压管的电流之和。根据晶体管的直流放大倍数，设流过基极的电流为1毫安，流过稳压二极管的电流为5毫安，则R的大小计算为:R=（10-6.8）伏特÷6毫安=0.533K，取电阻标称值510欧姆。当输入电压为16伏特时，R上流过的电流:I=（16－6.8）伏特÷0.51K=18.04毫安，除去基极电流1毫安，剩余17.04毫安流过稳压二极管，稳压二极管可以正常工作。电阻计算与验证完毕。

十八小子

我的两个帖子都没有发出来，是否有黑客啊？文字贴在下面。

十八小子

流过R的电流为流过基极的电流和流过稳压管的电流之和。根据晶体管的直流放大倍数，设流过基极的电流为1毫安，流过稳压二极管的电流为5毫安，则R的大小计算为:R=（10-6.8）伏特÷6毫安=0.533K，取电阻标称值510欧姆。当输入电压为16伏特时，R上流过的电流:I=（16－6.8）伏特÷0.51K=18.04毫安，除去基极电流1毫安，剩余17.04毫安流过稳压二极管，稳压二极管可以正常工作。电阻计算与验证完毕。

十八小子

     流过R的电流为流过基极的电流和流过稳压管的电流之和。根据晶体管的直流放大倍数，设流过基极的电流为1毫安，流过稳压二极管的电流为5毫安，则R的大小计算为:R=（10-6.8）伏特÷6毫安=0.533K，取电阻标称值510欧姆。当输入电压为16伏特时，R上流过的电流:I=（16－6.8）伏特÷0.51K=18.04毫安，除去基极电流1毫安，剩余17.04毫安流过稳压二极管，稳压二极管可以正常工作。电阻计算与验证完毕。带图的帖子已经在上面。            2毫安基极电流，设计为2毫安，可以用直流放大倍数更小的晶体管，虽然实际上有多，多余的电流就流到稳压二极管了。基极电流与稳压二极管电流的分配由输出的负载大小和输入电压大小决定，1毫安和2毫安的假设值都可以，对输出电压，电流没有影响。

shaorc

maychang 发表于 2018-6-28 17:46
那我看到有说，Vz把B点的电位钳位在击穿电压值，这个体现出来了吗？

百分百体现出来了。
这种简单稳 ...

谢谢

shaorc

十八小子 发表于 2018-6-28 18:17
流过R的电流为流过基极的电流和流过稳压管的电流之和。根据晶体管的直流放大倍数，设流过基极的电流为 ...

谢谢

shaorc

十八小子 发表于 2018-6-28 18:13
流过R的电流为流过基极的电流和流过稳压管的电流之和。根据晶体管的直流放大倍数，设流过基极的电流为1毫安 ...

谢谢你的分析，有问题如下
“根据晶体管的直流放大倍数，设流过基极的电流为1毫安，流过稳压二极管的电流为5毫安”
这句话里，为什么可以这样估计基极电流和稳压二极管的电流？

chunyang

shaorc 发表于 2018-6-28 16:48
谢谢，那我看到有说，Vz把B点的电位钳位在击穿电压值，这个体现出来了吗？一旦Vz被击穿，从Vin出来的的 ...

那只是一条电流支路，还有一路是基极电流。除非稳压管的击穿电压是0（那其实是短路了），否则经过R的电流不会被稳压管全部泄放。