電源供應是所有線路中不可或缺的一部分,並且往往決定了一個線路的好壞。我們可以發覺在這線路逐漸複雜化的今天裡,穩壓線路的引進往往變得不可避免。筆者在此介紹幾個簡易穩壓線路,希望能對讀者們有些幫助。
1.使用單一濟納二極體當穩壓
如圖一(a)所示的線路,這是所有穩壓當中最簡單的一種,參考圖一(b)中的圖形,當濟納二極體反偏時,儘管二極體上電流因外界電壓Vin產生大量變化而產生大量變化,不過二極體上的壓降卻仍維持在Vz左右,亦即⊿V非常之小,因此可以達到穩壓效果,至於元件值設定時可參考下步驟:
茲舉圖二所示之線路為例,我們希望從AC12V得到DC12V的電壓,並預留±10%AC電壓變動的安全餘裕,假設負載電流10mA為已知,元件值可依下步驟設定:
我們發覺此種方式的穩壓相當簡單,使用時甚至於不用洗PC板,僅用一個接線架就可以將所有零件焊上去。不過此種方式穩壓不太確實,僅能使用於要求不太嚴格的線路中,尤其是當Vin與Vz值相當接近時,或負載電流大幅變動時,濟納二極體瓦數可能要用的相當大,喪失了廉價之功能,下面介紹一種小有改良的線路。
2.使用濟納二極體與單個電晶體穩壓
如圖三所示之線路,我們只要保證Q1位於工作區(active region),且穩壓二極體工作正常(即二極體反篇與Iz大於3mA),就可以得到Vo≅Vz-0.6。
今舉圖四之線路為例:
我們發覺引進電晶體後,僅要小瓦數之濟納二極體即可達到穩壓效果,並且一般使用6V以上之濟納二極體時二極體與電晶體互有溫度補償效果。
一般我們較易購得的是誤差5%或10%甚或20%的濟納二極體,用以上兩種線路時一旦發覺輸出電壓誤差很大時,改善的方法唯有更換二極體了,以下介紹的兩種線路可以幫助解決這個問題。
3.使用濟納二極體與兩個晶體做穩壓
參考圖五所示的線路,這種架構音技使用的很廣,設定時只要確保Q1 Q2 active,穩壓二極體工作正常,根據簡單的分壓定理可以得到下式:
所以原則上只要R3與R4的比值變化即可改變輸出電壓,一直至Q1 Q2或二極體工作不正常為止,今舉圖六之線路為例:
4.使用濟納二極體與三個晶體穩壓
參考圖九所示的線路,本線路來自海風SW-125C前置放大,其實這只不過是多引進一個晶體接成達靈頓管形式罷了,多出之電阻電容充當平滑網路。注意原設計中C採用0.01μ左右之電容用以消除電源中之高頻雜訊。
元件值設定時可參考下步驟:
我們發覺多引進一個電晶體後,在相同情況下,濟納二極體上電流的變化量小了許多(由先前之9~18.7mA變成3.55~4.6mA),這不但可以使用較小瓦數之二極體並且穩壓效果變得更確實。此線路之PC板圖樣參考圖十,使用時僅要就個人要求更改元件值即可,並歡迎來函討論。
轉載音響技術第70期OCT. 1981 簡易電源穩壓線路設計/楊丕全
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