Zasada działania i proste wprowadzenie zasilacza stabilizowanego napięciem stałym
Typowy schemat blokowy tranzystorowego zasilacza regulowanego prądem stałym typu szeregowego pokazano na ryc. Składa się on z obwodu filtra prostownika, obwodu regulatora napięcia typu szeregowego, zasilacza pomocniczego i obwodu zabezpieczającego.
Obwód filtra prostownika obejmuje transformator mocy, obwód prostownika i obwód filtra. Obwody półprzewodnikowe powszechnie stosowane w zasilaczach prądu stałego 6 V, 12 V, 18 V, 24 V, 30 V i innych wartościach napięcia znamionowego, podczas gdy napięcie sieciowe wynosi zazwyczaj 220 V AC, w celu przekształcenia napięcia przemiennego sieci na wymagane napięcie stałe, przede wszystkim poprzez transformator mocy obniżający napięcie, a następnie poprzez obwód prostownika zostanie zamieniony na pulsujący prąd przemienny prądu stałego, ze względu na wyprostowane napięcie istnieje również duża składowa prądu przemiennego, która musi zostać przefiltrowana przez obwód filtra, który będzie filtrowany przez obwód prostownika. Wyprostowane napięcie zawiera dużą składową prądu przemiennego, która musi zostać odfiltrowana przez obwód filtra, aby uzyskać gładsze napięcie prądu stałego.
Po obwodzie filtra po napięciu prądu stałego, chociaż pulsacja jest niewielka, ale wartość napięcia jest nadal niestabilna, głównym powodem są trzy aspekty: Po pierwsze, napięcie sieci prądu przemiennego wynosi zwykle około ± 10% wahań, a zatem powoduje napięcie wyjściowe filtra prostownika również wynosi około ± 10% wahań; Po drugie, w obwodzie filtra prostownika występuje rezystancja wewnętrzna, gdy prąd obciążenia zmienia się w rezystancji wewnętrznej do lądowania napięcia, również ulegnie zmianie, tak że zmieni się również wyjściowe napięcie prądu stałego; Po trzecie, w obwodzie regulatora prostownika, ze względu na zastosowanie urządzeń półprzewodnikowych, charakterystyka zmienia się wraz z temperaturą otoczenia, co również powoduje, że napięcie wyjściowe nie jest stabilne.
Obwody regulatora napięcia mogą utrzymywać wyjściowe napięcie prądu stałego na stabilnym poziomie, tak aby nie zmieniało się ono wraz ze zmianami napięcia sieci, obciążenia lub temperatury. Szeregowy obwód regulatora napięcia składa się z łącza regulacyjnego, obwodu wzmacniacza porównawczego, obwodu próbkowania, napięcia odniesienia i innych części. Rurka regulacyjna w łączniku regulacyjnym jest połączona szeregowo pomiędzy obwodem filtra a obciążeniem, dlatego nazywa się to szeregowym obwodem regulatora napięcia. Rurka regulacyjna jest odpowiednikiem rezystora zmiennego, jeśli napięcie wyjściowe wzrasta, wartość rezystancji odpowiednio wzrasta, tak że napięcie wyjściowe ponownie spada; I odwrotnie, jeśli napięcie wyjściowe spada, wartość rezystancji odpowiednio maleje, w związku z czym napięcie wyjściowe wzrasta. Reguluje to napięcie wyjściowe, aby utrzymać je na stałym poziomie, można osiągnąć cel regulacji napięcia.
Obwód próbkujący wykorzystuje metodę dzielnika rezystorowego do próbkowania zmiany napięcia wyjściowego w określonej proporcji dla sygnału próbkującego. Napięcie odniesienia jest stabilnym i standardowym napięciem odniesienia. Sygnał próbkujący i napięcie odniesienia są jednocześnie dodawane do obwodu wzmacniacza porównawczego w celu porównania, a następnie wzmacniają różnicę między nimi, przy czym wzmocnione napięcie kontroluje podstawę lampy regulatora wtryskiwaną do prądu, zmieniając w ten sposób wewnętrzny prąd stały regulatora rezystancja, regulacja stabilizacji napięcia wyjściowego. Aby poprawić wydajność regulatora, w obwodzie wzmacniacza porównawczego często stosuje się dwustopniowy wzmacniacz różnicowy, wzmocnienie jest większe, większe możliwości sterowania, a następnie obwód wzmacniacza porównawczego wymaga również małego dryftu zerowego, dobrej stabilności temperaturowej.
Powyższy obwód filtra prostownika i szeregowy obwód regulatora napięcia razem, znany również jako główny zasilacz. Zasada regulatora napięcia jest następująca: jeśli napięcie wyjściowe wzrasta w wyniku zmian napięcia sieci lub obciążenia, napięcie próbkowania generowane przez obwód próbkujący również wzrasta, wówczas napięcie próbkowania jest większe niż napięcie odniesienia, różnica jest wzmacniana przez wzmacniacz porównawczy obwód, po łączniku regulacyjnym, tak że regulacja napięcia złącza emitera lampy maleje, prąd bazowy maleje, regulacja rezystancji prądu stałego lampy wzrasta, spadek napięcia lampy wzrasta, powodując w ten sposób napięcie wyjściowe. Zmniejsz napięcie wyjściowe, aby utrzymać stabilność napięcia wyjściowego. Podobnie, gdy napięcie wyjściowe maleje, w podobny sposób, w wyniku czego zmniejsza się wewnętrzna rezystancja prądu stałego rury regulacyjnej, spadek napięcia na lampie zmniejsza się, co również powoduje powrót napięcia wyjściowego, tak że zasadniczo nie ulega zmianie.
