調整管到底是什么管_調整管原理及典型電路圖詳解

什么是調整管？

調整管是穩壓電源中的輸出功率管。它在穩壓電源電路中相當于可調電阻，隨輸入電壓的波動，由取樣管取樣后隨時調整該管的導通程度，以達到輸出電壓穩定的目的。整流管的導通程度不同。

調整管CE間的電壓也不同。輸入電壓高時調整管CE間的電壓高。輸入電壓低時調整管CE間的電壓就低。比穩壓輸出高的電壓全部加在調整管上了。調整管的功率損耗大，所以調整管都有散熱器。下圖為一只三腳調整管。

調整管應用電路原理分析

1、本調整管穩壓電路

所謂串聯型穩壓電路，就是在輸入直流電壓和負載之間串入一個三極管，其作用就是當q或RL發生變化引起輸出電壓Uo變化時，通過某種反饋形式使三極管的UcP也隨之變化，從而調整輸出電壓玩，以保持輸出電壓基本穩定。由于串入的三極管是起調整作用的，故稱為調整管。

圖（a）所示是基本的調整管穩壓電路．圖中三極管Ⅵ’為調整管。為了分析其穩壓原理，我們將圖（a）所示的電路改畫成圖（b）所示的形式，這時我們可清楚地看到，它實質上是在圖所示電路的基礎上再加上射極跟隨器而組成的。根據電路的特點可知，乩和Uz是跟隨關系，因此只要穩壓管的電壓Uz保持穩定，則當礬和IL在一定的范圍內變化時，乩也能基本穩定。加了跟髓器后的突出特點是帶負載的能力加強了。

2、采用功率MOSFET調整管組成超低壓差線性穩壓電路

一般認為線性穩壓器的轉換效率低但輸出紋波電壓低，而開關式DC/DC變換器的轉換效率高，但它的輸出紋波電壓很高（比線性穩壓器高1～2個數量級）。如果采用功率MOSFET作調整管，可以組成超低壓差線性穩壓器，它不僅輸出紋波電壓小，而且其轉換效率可以與DC/DC變換器媲美。

便攜式電子產品希望電池壽命長（或兩次充電之間的時間間隔長），本文介紹的超低壓線性穩壓器可滿足這種要求，并且有較好的輸出精度。

線性穩壓器電路筆者采用Si9933功率MOSFET作調整管設計了～個由電池供電（輸入電壓6V），輸出5V電壓，輸出電流500mA的線性穩壓器電路，如下圖所示。它與一般的線性穩壓器電路基本相同，為了提高基準電壓的精度，這里采用TL431精密可調基準電壓源來代替一般的穩壓二極管。這是因為一般的穩壓二極管在3V以下的精度差，其動態電阻Rz=30Ω左右。另外，這里設了一個微調電位器RP，可使在空載時調整RP獲得所需的初始電壓（因為TL431的基準電壓典型值是2.495V．最小值是2.470V，最大值是2.520V）。

其工作原理如下：如果輸出電壓VOUT有所增加，即輸出電壓↑，VT3基極電壓↑，VT3的IC3↑，R3上的電壓降↑，VT2的VBEt，VT2的ic2↑，R2上的壓降↑，使R1上的壓降↓，即P管的-VGS↓，P管的內阻↑．使VOUT輸出電壓↓。

3、用IGBT做調整管的2.5—24V穩壓電源

電源基本用的是這個圖，MOS管直接替換成IGBT，限流取樣電阻略有變化0.3Ω左右。在2A左右保護（實測）。

工作原理

如圖所示，220v電壓經變壓器B降壓、D1-D4整流、C1濾波。此外D5、D6、C2、C3組成倍壓電路（使得Vdc＝60V），Rw、R3組成分壓電路，T1431、R1組成取樣放大電路，9013、R2組成限流保護電路，場效應管K790作調整管（可直接并聯使用）以及C5是輸出濾波器電路等。穩壓過程是：當輸出電壓降低時，f點電位降低，經T1431內部放大使e點電壓增高，經K790調整后，b點電位升高；反之，當輸出電壓增高時，f點電位升高，e點電位降低，經K790調整后，b點電位降低。從而使輸出電壓穩定。當輸出電流大于6A時，三極管9013處于截止，使輸出電流被限制在6A以內，從而達到限流的目的。本電路除電阻R1選用2W、R2選用5W外，其它元件無特殊要求，其元件參數如圖3所示。

另外k790完全可以用K72515A500V125W的管子代替。因為是電壓型器件，不用考慮驅動問題。

4、用復合管做調整管的穩壓電源電路圖

在穩壓電源中，負載電流Ifz要流過調整管，輸出大電流的電源必須使用大功率的調整管，這就要求有足夠大的電流供給調整管的基極，而比較放大電路供不出所需要的大電流，另一方面，調整管需要有較高的電流放大倍數，才能有效地提高穩壓性能，但是大功率管一般電流放大倍數都不高。解決這些矛盾的辦法，是給原有的調整管再配上一個或幾個“助手”，組成復合管。用復合管做調整管的穩壓電源電路如圖5一24所示。

用復合管做調整管時，BG2的反向電流Iceo2將被放大，尤其是采用大功率鍺管時，反向截止電流Icbo比較大，并隨溫度增高按指數增加，很容易造成高溫空載時穩壓電源的失控，使輸出電壓Usc增大。誤差信號ΔUsc經放大加到BG2的級基極來減少Ic人，可能迫使BG2截止。為了使調整管在不同溫度下都工作在放大區，常在BG1的基極加電阻（R7）接到電源的正極（如圖5一24）或負極。在溫度或負載變化不大或全用硅管時，可不加這個電阻。

帶有保護電路的穩壓電源

在穩壓電路中，要采取短路保護措施，才能保證安全可靠地工作。普通保險絲熔斷較慢，用加保險絲的辦法達不到保護作用，而必須加裝保護電路。

保護電路的作用是保護碉整管在電路短路、電流增大時不被燒毀。其基本方法是，當輸出電流超過某一致值時，使調整管處于反向偏置狀態，從而截止，自動切斷電路電流。

保護電路的形式很多。圖5－25是二極管保護電路，由二極管D和檢圖5－25二極管保護電路測電阻R0組成。正常工作時，雖然二極管兩端的電壓上低下場，但二極管仍處于反向截止狀態。負載電流增大到一定數值時，電阻RO上的壓陷ROIe加大，使二極管導通。由于UD＝Ube1＋ROIe，而二極管的導通電壓UD是一定的，則Ube1被迫減小，從而使Ie限制到一定值，達到保護調整管的目的。在使用時，二極管要選用UD值大的。

圖5－26是三極管保護電路。由三極管BG2和分壓電阻R4、R5組成。電路正常工作時，通過R4與R5的壓作用，使得BG2的基極電位比發射極電位高，發射結承受反向電壓。于是BG2處于截止狀態（相當于開路），對穩壓電路沒有影響。當電路短路時，輸出電壓為零，BG2的發射極相當于接地，則BG2處于飽和導通狀態（相當于短路），從而使調整管BG1基極和發射極近于短路，而處于截止狀態，切斷電路電流，從而達到保穩壓電源的技術指標及對穩壓電源的要求。