当前课程知识点：模拟电子技术基础(应用部分) > 第七周 > 10.8 稳压管稳压电路的设计 > 稳压管稳压电路的设计
我们知道了稳压电路的组成
我们就可以进行稳压管
稳压电路的设计
好 下面我们就来设计
稳压管稳压电路
实际上设计稳压管稳压电路
就是合理的选择它的输入电压
稳压管还有就是它限流电阻
首先我们看UI的选择
就是稳压管稳压电路
它的输入电压的选择
那么我们前面得到了一个结论
就是它的稳压系数
是(rz/R) × (UI/UO)
其实我们在这里
我们看到了两个相关的东西
就是UI和R
要想使得稳压性能好
那么稳压系数应该小
稳压系数小
我们就应该选择
限流电流的阻值要大
而限流电流的阻值如果大的话
你又想让稳压管工作正常
那么UI的数值就要选择的大
而UI的数值如果选的大的话
稳压系数就会大
所以这之间是一个矛盾
就是如何选择UI和R
因为它俩是相互配合的
前人的经验告诉我们
说这个UI
等于两到三倍的UZ的时候 合适
所以呢我们就选
一般选UI等于两到三倍的UZ
有了UI我们就选择稳压管
稳压管有几个参数
其实我们都知道了
就是它的端电压就是输出电压
所以第一个我们就选择
你输出电压要什么样子的
也就是负载需要什么样的电源
你就要选择什么样的
一个稳定电压
所以电源如果说5V
你要选一个UZ是5V的稳压管
电源是12V
你要选一个UZ是12V的
然后还要选择稳压管
它的可以变化的电流范围
一定大于负载变化的电流范围
所以这个很重要
因为从前边稳压的这个过程
我们知道
当负载电流变化的时候
是稳压管以其电流的变化
来保证输出电压基本不变的
还有就是这个电路的输出电阻
近似的就是稳压管的动态电阻
而这个电阻呢
一般是十几到上百个欧姆
所以有的时候
当你选择一个合适的
前两项合适的稳压管
可能输出电阻不尽人意
那你要在众多的稳压管里边
去选择一个你最中意的稳压管
再有就是限流电阻的选择了
它要比前两项复杂一些
原因是什么呢
你要保证稳压管既稳压又不损坏
这就是选择限流电阻的
它的基本的原则
意思是什么呢
就是当稳压管
流过的电流最小的时候
它要大于IZ
也就是进入稳压状态的最小电流
而当稳压管流过的电流
最大的时候
它要小于IZM
也就是稳压管
能够流过的最大电流
总结一句话
就是既稳压又不损坏
前者就是让它一定得稳压
后者就是它不会损坏
那我们就要想一想了
什么时候稳压管流过的电流最小
什么时候稳压管流过的电流最大
那什么时候
稳压管流过的电流最小呢
那从这看
一定是限流电阻里面
流过电流最小
而负载电流又是最大的时候
稳压管里边流过的电流就是最小
那从外部看
就是UI最低
而负载流过电流最大的时候
稳压管里边流过的电流最小
而输入电压最低
就是电网电压最低的时候
所以是电网电压最低
负载电流最大的时候
稳压管的电流最小
我们写出式子就是这样
说它最小的电流
就是UI最小值减UZ除以R
这个一项
就是R里边流过的电流
最小的时候
减去负载电流最大的时候
那么它应该大于IZ
我们整理这个式子就得到了
R小于UI最小值
减UZ除以IZ
也就是稳压管稳定电流
加上负载的最大电流
所以呢这就规定了
R的一个上限值
如果理解了这个
我们就不难理解下边这件事情了
就是电网电压最高
而负载电流最小的时候
稳压管流过的电流最大
于是我们就可以写出式子来
那这时候限流电阻里边
流过的电流最大
而负载里边流过的电流最小
这正是稳压管流过的
电流最大的时候
它应该小于IZM
稳压管才不至于损坏
于是我们又得到了
限流电阻的一个下限
那就是UI的最大值
减UZ比IZM加上IL的最小值
那么我们就知道了限流电阻
限制在这样一个范围里边
就是既稳压又不损坏
底下的是它的数学表示
这是限流电阻的一个表达式
我们来对它进行一些讨论
如果我们求得
R = 200 ~ 300Ω
问 我们实际取的时候
应该取接近200Ω呢
还是接近300Ω 呢
为什么
当有了这样一个很宽的限的时候
我们该怎么去选取呢
我们还是从怎么样使得
稳压管稳压电路的性能
更好一些去选取
我们还要看这个式子
当我们设计到这最后一步
选择限流电阻的时候
UO UI rz都是已经确定值了
那么当这三个物理量
是确定值的时候
稳压系数又越小越好
当然R这个电阻
应该越接近上限越好
但是在电阻选取里面
我们要知道
说不是你要什么样的阻值
就有什么样的阻值
所以通常我们要看电阻系列
然后去选择一个接近300Ω的
这样的一个电阻
这时候这个电路
它的稳压性能会更好一些
也就是它随电网电压波动
变化就更小一些
如果我们求得了一个
说这下限比那上限电阻还来得大
那我怎么办呢
在一次研究生入学考试的时候
有一个学生在求得这个的时候
他说肯定是我算错了
他就把两个阻值给换过来了
说本来是220Ω到260Ω
260Ω是它的下限
220Ω是它的上限
他就认为他自己算错了
有的同学甚至把这里头
这个改一下
说这式子可能我给弄错了
不是的
当你算出这样
就是没有办法选择出来一个
限流电阻
没有合适的电阻存在
那这时候你该怎么办呢
就是你要重选稳压管
要增大IZM
所以呢我们在选取的时候
经常会把IZM
让它大于这个负载的最大电流
而不是大于最大电流
减去最小电流的那个差值
甚至我们选
比如说1.5倍的
或者两倍的
所以当着这个限流电阻
没有合适的取值范围的时候
你要考虑重新选择稳压管
增大IZM
这样就使得限流电阻
可以有一个适合的范围
做到这一点
那么稳压电路这一部分的设计
我们就做完了
那么如果是整个的这个电路
我们怎么去来进行设计呢
所谓的设计
实际上就是要选择稳压管
UI R C U2还有这个二极管
那么大概是这样的
我把思路理一下
通过输出电压 负载电流
选择稳压管
比如在上面这数字下
我们就选择UZ ＝ 6V
IZ ＝ 5mA
IZM ＝ 50mA
要注意小功率的稳压管
IZ一般就是5个mA
功率大一些的稳压管
IZ就是10mA
目前的产品大概就是这种样子
然后我们根据输出电压
我们就可以选择UI
近似的就是两到三倍
我这取2.5倍
然后呢我们再看
通过输出电压 负载电流
稳压管的电流和UI
我们就可以去选择这个R
这个R的范围
是210Ω到245Ω
然后我们通过UI和R
我们就可以看到
微波电路它的等效的负载电阻
从而选择滤波电容
也就是说我们从滤波电路
看它所带的负载电流
就是这个R里边流过的电流
因此呢 我们可以求出这个电流
然后求从滤波电容两端看过去的
等效负载电阻
就是我写在这的这个式子
我叫它R'L
这样我们就知道了滤波电容
所带的那个负载
由此我们就可以选择这个电容
而电容如果我们选择合适
那么U2和UI之间的关系
就是1.2倍
所以这时候我们就可以选择
U2有效值是多少了
U2知道了
我们又知道了负载的电流
所以我们这时候
就可以去选择二极管它的耐压值
以及二极管它所流过的平均电流
好 我们都知道了
我们就可以去买
或者自己绕一个电源变压器
一个整流堆 一个电容
一个限流电阻 一个稳压管
于是我们就得到了
整个的这个电路
当然前提是
我知道我现在的这个电路
它需要什么样的电源
它等效成是什么样的负载
-7.1模拟电子技术基础（应用部分）概述
-7.2 由集成运放组成的运算电路概述
-7.3 反相输入比例运算电路
-7.4 同相输入比例运算电路
-7.5 反相求和运算电路
--反相求和运算电路
-7.6 同相求和运算电路
--同相求和运算电路
-实验一：单端输入双端输出电路
-7.7 加减运算电路
--加减运算电路
-7.8 关于比例及加减运算电路的讨论
-7.9 积分运算电路
--积分运算电路
-7.10 微分运算电路
--微分运算电路
-第一周作业
--第一周作业题
-EDA1 解一元多次方程
--解一元多次方程
-7.11 对数运算电路和指数运算电路
-7.12 模拟乘法器简介
--模拟乘法器简介
-7.13 模拟乘法器在运算电路中的应用
-实验二 正弦波电压倍频电路
-7.14 关于运算电路的讨论
-7.15 有源滤波器概述
--有源滤波器概述
-7.16 一阶低通滤波器
--一阶低通滤波器
-7.17 二阶低通滤波器
--二阶低通滤波器
-7.18 其它滤波器
--其它滤波器
-实验三 滤波电路的应用
--滤波电路的应用
-第二周作业
--第二周作业题
-8.1 正弦波振荡的条件
--正弦波振荡的条件
-8.2 正弦波振荡的组成及分类
-EDA2 正弦波振荡电路的起振和稳幅过程
-8.3 RC串并联选频网
--RC串并联选频网
-8.4 RC桥式正弦波振荡电路
-8.5 RC正弦波振荡电路的讨论
-实验四 正弦波振荡电路的测试
-8.6 变压器反馈式正弦波振荡电路
-8.7 电感反馈和电容反馈式正弦波振荡电路
-8.8 LC正弦波振荡电路的讨论
-第三周作业
--第三周作业题
-8.9 石英晶体正弦波振荡电路
-8.10 电压比较器概述
--电压比较器概述
-8.11 过零比较器
--过零比较器
-8.12 一般单限比较器
--一般单限比较器
-8.13 滞回比较器
--滞回比较器
-8.14 窗口比较器与集成比较器
-8.15 关于电压比较器的讨论
-8.16 常见非正弦波和矩形波发生电路的组成
-第四周作业题
-8.17 矩形波发生电路
--矩形波发生电路
-8.18 三角波-方波发生电路
-8.19 锯齿波发生电路和压控振荡电路
-EDA3 三角波发生电路->锯齿波发生电路->压控振荡电路的结构变化
-实验五 非正弦波发生电路的测试
-8.20 波形变换电路
--波形变换电路
-EDA4 波形变换电路的设计与实现
-8.21 信号转换电路
--信号转换电路
-8.22 关于信号转换电路的讨论
-9.1 概述
--概述
-9.2 变压器耦合功率放大电路
-第五周作业
--第五周作业题
-实验六 压控振荡电路的参数选择与调试
-9.3 OTL电路
--OTL电路
-9.4 OCL电路和BTL电路
-9.5 OCL电路最大输出功率及效率的估算
-9.6 OCL电路中晶体管的选择
-实验七 功放管及其散热器展示
-9.7 功率放大电路的讨论一（读图练习）
-9.8 功率放大电路的讨论二（电路的识别和故障分析）
-10.1 直流稳压电源的组成及各部分的作用
-10.2 单相半波整流电路
--单相半波整流电路
-第六周作业
--第六周作业题
-EDA5 数字式仪表的设计与仿真
--数字式仪表的设计
-10.3 单相桥式整流电路
--单相桥式整流电路
-10.4 电容滤波电路
--电容滤波电路
-10.5 其它滤波电路
--其他滤波电路
-10.6 稳压电路的性能指标及稳压二极管
-10.7 稳压管稳压电路的工作原理和主要性能指标
-10.8 稳压管稳压电路的设计
-实验八 稳压管稳压电路的设计及实现
-10.9 串联型稳压电路的组成
-10.10 串联型稳压电路中调整管的选择
-第七周作业
--第七周作业题
-10.11 关于串联型稳压电路的讨论
-10.12 集成三端稳压器及其基本用法
-10.13 基准电压源三端稳压器及其基本用法
-实验九 稳压电源性能指标的测试
-10.14 关于线性稳压电源的讨论
-10.15 开关型稳压电路的特点和基本原理
-10.16 串联开关型稳压电路
-10.17 并联开关型稳压电路
-第八周作业
--第八周作业题
-调查问卷
-期末考试
