串联稳压器构建的电池消除器电路图解

所示的电池消除器电路是使用基本串联稳压器构建的设计的功能说明。

该型号专为使用 9 伏直流电且最大电流不超过 100 mA 的所有应用而开发。它不适合需要相对更高电流的设备。

T1 是一款 12 -0 - 12 V 100 mA变压器，提供隔离保护隔离和电压降压，而其中心抽头次级绕组操作带有滤波电容器的基本推挽整流器。

空载时，输出约为 18 伏直流电，满载时可能会降至约 12 伏。

像稳压器一样工作的电路实际上是一种基本的串联类型设计，包含R1、D3和C2，以获得稳定的10 V标称输出。齐纳电流在空载时约为8 mA，满载时降至约3mA。R1和D3产生的耗散最小。

可以看到，由TR1和TR2组成的达林顿对发射极跟随器配置为输出缓冲放大器在全输出时提供约30，000的电流增益，而最小增益为10，000。

在此增益水平下，该装置在满载电流下以3 mA电流工作，即使负载电流波动，最小增益i在放大器两端的压降也几乎没有偏差。

输出放大器的实际压降约为 1.3 伏，在中等 10 伏输入时，可提供大约 8.7 伏的输出。

这看起来几乎等于指定的 9 V，考虑到即使是真正的 9 伏电池在其工作期间也可能显示从 9.5 V 到 7.5 V 的变化。

为串联稳压器增加电流限制

对于上述稳压器，增加输出短路保护通常变得很重要。

这可能是必要的，以便设计能够提供良好的调节和低输出阻抗。由于电源的阻抗非常低，因此在意外输出短路的情况下，可能会通过非常高的输出电流。

这可能会导致输出晶体管以及其他一些部件立即被烧毁。典型的保险丝可能根本无法提供足够的保护，因为甚至在保险丝可能做出反应和熔断之前，伤害就可能迅速发生。

实现这一点的最简单方法可能是在电路中添加限流器。这涉及补充电路，而不会对正常工作条件下的设计性能产生任何直接影响。

但是，如果连接的负载试图消耗大量电流，限流器可能会导致输出电压迅速下降。

实际上，输出电压下降得如此之快，以至于尽管在输出端放置了短路，但电路提供的电流略高于其规定的最大额定值。

电流限制电路的结果在下面的数据中得到了证明，该数据显示了从所提出的电池消除器单元获得的逐渐降低的负载阻抗相关的输出电压和电流。

限流电路仅使用几个元件即可工作;R2 和Tr3。它的响应实际上非常快，可以简单地消除输出端短路的所有可能风险，从而为输出设备提供防故障保护。限流的工作原理可以理解为如下所述。

R2与输出串联，这使得R2两端产生的电压与输出电流成正比。当输出功耗达到100mA时，R2两端产生的电压不足以在Tr3上触发，因为它是一个硅晶体管，需要最小电位为0.65 V才能接通。

但是，当输出负载超过100 mA限值时，它会在T2上产生足够的电位，以充分将ONTr3切换到导通状态。TR3 反过来又导致一些电流 fto 流向

Trl 通过负载穿过负电源轨。

这导致输出电压有所降低。如果负载进一步增加，则会导致R2两端的电位成比例上升，迫使Tr3更努力地接通。

因此，这允许更多的电流向Tr1移动，负线通过Tr3和负载。该作用进一步导致输出电压按比例上升压降。

即使在输出短路的情况下，Tr3也可能被硬偏置为导通，迫使输出电压降至零，确保输出电流永远不会超过100 mA标记。