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高精度稳压直流电源文摘:目前对于可调式直流电源的设计和应用现在有很多微妙的,多种多样的,有趣的问题。探讨这些问题(特别是和中发电机组有关),重点是在电路的经济适用性上,而不是要达到最好的性能。当然,对那些精密程度要求很高的除外。讨论的问题包括温度系数,短期漂移,热漂移,瞬态响应变性遥感和开关 preregualtor 型机组及和它的性能特点有关的的一些科目。介绍从商业的角度来看供电领域可以得到这样一个事实,在相对较低的成本下就可以可以获得标准类型的 % 供电调节。大部分的供电用户并不需要这么高的规格,但是供应商不会为了减少客户这么一点的费用而把 % 改成 % 。并且电力供应的性能还包括其他一些因素,比如说线路和负载调解率。本文将讨论关于温度系数、短期漂移、热漂移,和瞬态的一些内容。目前中等功率直流电源通常采用预稳压来提高功率/体积比和成本,但是只有某些电力供应采用这样的做法。这种技术的优缺点还有待观察。温度系数十年以前, 大多数的商业电力供应为规定的 % 到 1% 。这里将气体二极管的温度系数定位百分之 [1] 。因此,人们往往会忽视 TC (温度系数)是比规定的要小的。现在参考的 TC 往往比规定的要大的多。为了费用的减少,后者会有很大的提高,但是这并不是真正的 TC 。因此,如果成本要保持在一个低的水平,可以采用 TC 非常低的齐纳二极管,安装上差动放大电路,还要仔细的分析低 TC 绕线电阻器。如图 1 所示,一个典型的放大器的第一阶段,其中 CR1 是参考齐纳二极管, R是输出电位调节器。图1电源输入级图2等效的齐纳参考电路假设该阶段的输出是 e3 ,提供额外的差分放大器,在稳定状态下 e3 为零,任何参数的变化都会引起输出的漂移;对于其他阶段来说也是一样的,其影响是减少了以前所有阶段的增益。因此,其他阶段的影响将被忽略。以下讨论的内容涵盖了对于 TC 整体的无论是主要的还是次要的影响。 R3 的影响 CR1-R3 分支的等效的电路如图 2 所示,将齐纳替换成了它的等效电压源 E' 和内部阻抗 R2 。对于高增益调节器,其中 R3 的变化对差分放大器的输入来说可以忽略不计,所以前后的变化由 R3 决定。如果进一步假定 IB << Iz; 从( 1 )可以得到同时, 消除 Iz ,由( 2b )可得并且现在,假设那么, 方程式( 2b )也可以写成例1 : 齐纳二极管齐纳二极管拥有自己的温度系数,通常,它在 TC 的整体中占有很重要的位置。对于电路图 1 , TC 电路的介绍,从本质上讲,稳压器的 TC 部分由齐纳贡献。如果桥接如电路图1 显示. 被用于并联一个下降电阻, 只有部分输出电压出现过了桥显示电流,TC 的单位和齐纳会有所不同。由于齐纳二极管的特点是众所周知的,各文献对于它的描述非常好, 这里将不予讨论[2] 。基级与放射级电压的变化不只是差分放大器 Vbe 的值不匹配,温度的差距也不匹配。不应该这样,无论怎样, 互相协调是有必要的。图 1 真实的参考电压不是 E1 而是 E2+(Vbe1-Vbe2) 。因为,对于大多数的实际应用 TC 的参考价值将比齐纳的 TC 优先考虑到很难获得高达 50 V/ °C 的差, 这就会变得相当明显,在大多数情况下,TC 可能会超出额定值。例 2: 一个 30AV/ °C 下安全的,低成本的设计。与一个 1N752 并联,整体的 TC 将会是实验,笔者计算出在室温情况下 13 个标准的锗晶体管的信号,集电极的电流水平为 3mA , 说明了它的合理值是 90% 到 95% , 基极和集电极之间将有一个- 至- 毫伏的变化。人们已经验证出了如此庞大的利差(例如,施泰格[3] ) 。最糟糕的情况是电晶体导致不到 400V /°C 微分。与一个 1N752 并联甚至可能会给出一个 %/ °C 更好的 TC 。基极电流的变化该基级晶体管的电流由下式给出由于有限源阻抗变化,一个电流变化造成了差分放大器的信号电压输入的变化。所用的电源的阻抗不是特别的理想,因为对于所使用的晶体管的 I∞和β来说它减少了系统的增益和需求。亨特[4] 指出α的值域范围是在+ %/ ℃至- %之间,还有 I∞可能近似于其中 A0 的值由 T0 决定。β还取决于温度,施泰格[3] 还通过实验证明了它的变化范围是在 %/°C 到 % /°C 之间。并且图3 Q2 的输入电路当前情况下Δ IB 流经图 3 上的每一个电源阻抗,在电阻串中变小,是由齐纳电压值和基极与发射极之间 Q1 和 Q2 之间的落差所造成的 EB (and Δ EB) 所束缚着。因此, 如果要看温度从 T1 变到 T2 时Δ EB 的变化输出电压的变化并且, 例 3