什么是調(diào)整管？

調(diào)整管是穩(wěn)壓電源中的輸出功率管。它在穩(wěn)壓電源電路中相當(dāng)于可調(diào)電阻，隨輸入電壓的波動(dòng)，由取樣管取樣后隨時(shí)調(diào)整該管的導(dǎo)通程度，以達(dá)到輸出電壓穩(wěn)定的目的。整流管的導(dǎo)通程度不同。

調(diào)整管CE間的電壓也不同。輸入電壓高時(shí)調(diào)整管CE間的電壓高。輸入電壓低時(shí)調(diào)整管CE間的電壓就低。比穩(wěn)壓輸出高的電壓全部加在調(diào)整管上了。調(diào)整管的功率損耗大，所以調(diào)整管都有散熱器。下圖為一只三腳調(diào)整管。

調(diào)整管應(yīng)用電路原理分析

1、本調(diào)整管穩(wěn)壓電路

所謂串聯(lián)型穩(wěn)壓電路，就是在輸入直流電壓和負(fù)載之間串入一個(gè)三極管，其作用就是當(dāng)q或RL發(fā)生變化引起輸出電壓Uo變化時(shí)，通過某種反饋形式使三極管的UcP也隨之變化，從而調(diào)整輸出電壓玩，以保持輸出電壓基本穩(wěn)定。由于串入的三極管是起調(diào)整作用的，故稱為調(diào)整管。

圖（a）所示是基本的調(diào)整管穩(wěn)壓電路．圖中三極管Ⅵ’為調(diào)整管。為了分析其穩(wěn)壓原理，我們將圖（a）所示的電路改畫成圖（b）所示的形式，這時(shí)我們可清楚地看到，它實(shí)質(zhì)上是在圖所示電路的基礎(chǔ)上再加上射極跟隨器而組成的。根據(jù)電路的特點(diǎn)可知，乩和Uz是跟隨關(guān)系，因此只要穩(wěn)壓管的電壓Uz保持穩(wěn)定，則當(dāng)?shù)\和IL在一定的范圍內(nèi)變化時(shí)，乩也能基本穩(wěn)定。加了跟髓器后的突出特點(diǎn)是帶負(fù)載的能力加強(qiáng)了。

2、采用功率MOSFET調(diào)整管組成超低壓差線性穩(wěn)壓電路

一般認(rèn)為線性穩(wěn)壓器的轉(zhuǎn)換效率低但輸出紋波電壓低，而開關(guān)式DC/DC變換器的轉(zhuǎn)換效率高，但它的輸出紋波電壓很高（比線性穩(wěn)壓器高1～2個(gè)數(shù)量級）。如果采用功率MOSFET作調(diào)整管，可以組成超低壓差線性穩(wěn)壓器，它不僅輸出紋波電壓小，而且其轉(zhuǎn)換效率可以與DC/DC變換器媲美。

便攜式電子產(chǎn)品希望電池壽命長（或兩次充電之間的時(shí)間間隔長），本文介紹的超低壓線性穩(wěn)壓器可滿足這種要求，并且有較好的輸出精度。

線性穩(wěn)壓器電路筆者采用Si9933功率MOSFET作調(diào)整管設(shè)計(jì)了～個(gè)由電池供電（輸入電壓6V），輸出5V電壓，輸出電流500mA的線性穩(wěn)壓器電路，如下圖所示。它與一般的線性穩(wěn)壓器電路基本相同，為了提高基準(zhǔn)電壓的精度，這里采用TL431精密可調(diào)基準(zhǔn)電壓源來代替一般的穩(wěn)壓二極管。這是因?yàn)橐话愕姆€(wěn)壓二極管在3V以下的精度差，其動(dòng)態(tài)電阻Rz=30Ω左右。另外，這里設(shè)了一個(gè)微調(diào)電位器RP，可使在空載時(shí)調(diào)整RP獲得所需的初始電壓（因?yàn)門L431的基準(zhǔn)電壓典型值是2.495V．最小值是2.470V，最大值是2.520V）。

其工作原理如下：如果輸出電壓VOUT有所增加，即輸出電壓↑，VT3基極電壓↑，VT3的IC3↑，R3上的電壓降↑，VT2的VBEt，VT2的ic2↑，R2上的壓降↑，使R1上的壓降↓，即P管的-VGS↓，P管的內(nèi)阻↑．使VOUT輸出電壓↓。

3、用IGBT做調(diào)整管的2.5—24V穩(wěn)壓電源

電源基本用的是這個(gè)圖，MOS管直接替換成IGBT，限流取樣電阻略有變化0.3Ω左右。在2A左右保護(hù)（實(shí)測）。

工作原理

如圖所示，220v電壓經(jīng)變壓器B降壓、D1-D4整流、C1濾波。此外D5、D6、C2、C3組成倍壓電路（使得Vdc＝60V），Rw、R3組成分壓電路，T1431、R1組成取樣放大電路，9013、R2組成限流保護(hù)電路，場效應(yīng)管K790作調(diào)整管（可直接并聯(lián)使用）以及C5是輸出濾波器電路等。穩(wěn)壓過程是：當(dāng)輸出電壓降低時(shí)，f點(diǎn)電位降低，經(jīng)T1431內(nèi)部放大使e點(diǎn)電壓增高，經(jīng)K790調(diào)整后，b點(diǎn)電位升高；反之，當(dāng)輸出電壓增高時(shí)，f點(diǎn)電位升高，e點(diǎn)電位降低，經(jīng)K790調(diào)整后，b點(diǎn)電位降低。從而使輸出電壓穩(wěn)定。當(dāng)輸出電流大于6A時(shí)，三極管9013處于截止，使輸出電流被限制在6A以內(nèi)，從而達(dá)到限流的目的。本電路除電阻R1選用2W、R2選用5W外，其它元件無特殊要求，其元件參數(shù)如圖3所示。

另外k790完全可以用K72515A500V125W的管子代替。因?yàn)槭请妷盒推骷挥每紤]驅(qū)動(dòng)問題。

4、用復(fù)合管做調(diào)整管的穩(wěn)壓電源電路圖

在穩(wěn)壓電源中，負(fù)載電流Ifz要流過調(diào)整管，輸出大電流的電源必須使用大功率的調(diào)整管，這就要求有足夠大的電流供給調(diào)整管的基極，而比較放大電路供不出所需要的大電流，另一方面，調(diào)整管需要有較高的電流放大倍數(shù)，才能有效地提高穩(wěn)壓性能，但是大功率管一般電流放大倍數(shù)都不高。解決這些矛盾的辦法，是給原有的調(diào)整管再配上一個(gè)或幾個(gè)“助手”，組成復(fù)合管。用復(fù)合管做調(diào)整管的穩(wěn)壓電源電路如圖5一24所示。

用復(fù)合管做調(diào)整管時(shí)，BG2的反向電流Iceo2將被放大，尤其是采用大功率鍺管時(shí)，反向截止電流Icbo比較大，并隨溫度增高按指數(shù)增加，很容易造成高溫空載時(shí)穩(wěn)壓電源的失控，使輸出電壓Usc增大。誤差信號ΔUsc經(jīng)放大加到BG2的級基極來減少Ic人，可能迫使BG2截止。為了使調(diào)整管在不同溫度下都工作在放大區(qū)，常在BG1的基極加電阻（R7）接到電源的正極（如圖5一24）或負(fù)極。在溫度或負(fù)載變化不大或全用硅管時(shí)，可不加這個(gè)電阻。

帶有保護(hù)電路的穩(wěn)壓電源

在穩(wěn)壓電路中，要采取短路保護(hù)措施，才能保證安全可靠地工作。普通保險(xiǎn)絲熔斷較慢，用加保險(xiǎn)絲的辦法達(dá)不到保護(hù)作用，而必須加裝保護(hù)電路。

保護(hù)電路的作用是保護(hù)碉整管在電路短路、電流增大時(shí)不被燒毀。其基本方法是，當(dāng)輸出電流超過某一致值時(shí)，使調(diào)整管處于反向偏置狀態(tài)，從而截止，自動(dòng)切斷電路電流。

保護(hù)電路的形式很多。圖5－25是二極管保護(hù)電路，由二極管D和檢圖5－25二極管保護(hù)電路測電阻R0組成。正常工作時(shí)，雖然二極管兩端的電壓上低下場，但二極管仍處于反向截止?fàn)顟B(tài)。負(fù)載電流增大到一定數(shù)值時(shí)，電阻RO上的壓陷ROIe加大，使二極管導(dǎo)通。由于UD＝Ube1＋ROIe，而二極管的導(dǎo)通電壓UD是一定的，則Ube1被迫減小，從而使Ie限制到一定值，達(dá)到保護(hù)調(diào)整管的目的。在使用時(shí)，二極管要選用UD值大的。

圖5－26是三極管保護(hù)電路。由三極管BG2和分壓電阻R4、R5組成。電路正常工作時(shí)，通過R4與R5的壓作用，使得BG2的基極電位比發(fā)射極電位高，發(fā)射結(jié)承受反向電壓。于是BG2處于截止?fàn)顟B(tài)（相當(dāng)于開路），對穩(wěn)壓電路沒有影響。當(dāng)電路短路時(shí)，輸出電壓為零，BG2的發(fā)射極相當(dāng)于接地，則BG2處于飽和導(dǎo)通狀態(tài)（相當(dāng)于短路），從而使調(diào)整管BG1基極和發(fā)射極近于短路，而處于截止?fàn)顟B(tài)，切斷電路電流，從而達(dá)到保穩(wěn)壓電源的技術(shù)指標(biāo)及對穩(wěn)壓電源的要求。