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来源:电子工程世界发布时间:2022-09-09217浏览
询问 AI
图1 电路图
两个NPN三极管搭建的直流降压稳压电源，输入电压DC24V，经过三极管Q1本身承受一定的压降后，输出电压Vo。
这里要重点强调一下Q1和Q2的工作状态，它们都只能工作在放大状态，为什么呢？
这个电路的目的是降压，所以Q1不可能工作在饱和状态，否则Vo=Vin=24V，就起不到想要的效果。Q2也不可能工作在饱和状态。
电阻R3的作用是给稳压管D1提供一定的电流，让三极管Q2的基极电压一直处于5.6V的稳压状态。
电阻R2的作用是为三极管的基极提供一定的偏置电压。小伙伴们提出如下问题：
问题1：为啥我算出来10.5V不对？
问题2：输出电压是多少？怎么算的？
咱们来一一解答：
问题1：为啥我算出来10.5V不对？
答：10.5V是怎么来的呢？很多朋友可能是这样算的：通过稳压管为5.6V电压，可以求出三极管Q2的基极电压为：
R4的电流可算出：
输出电压：
看起来好像没啥问题，但忽略了一点，把三极管Q2的基极电流给忽略了。
正确应该是：
所以，电阻R1和R4通过的电流实际上是不一样的。这种算法是不对的，所以10.5V的结果也是不对的。
图2 三极管Q2的基极电流
问题2：输出电压是多少？怎么算的？
答：为了便于描述，我将各支路进行了标号，如下图所示：
图3 为方便计算，将各支路编号
计算如下：
对于三极管Q2：
三极管Q2基极电压被钳位，所以其基极电压为:
......①
......②
......③
联立①②③得
......④
对于三极管Q1：
忽略三极管基极的电流（本身流过的电流较小）
利用Ic=β*Ib得：
假设放大倍数β=100，则：
......⑤
由于Q1的基极电压被三极管钳位，所以其基极电压为Vo+0.7V，
......⑥
......⑦
根据④和⑦相等，可以求出：
问题3：把R2调大，输出电压为什么减小了呢？
图4 Q1基极电流走向
如上图箭头所示，我的理解是：三极管Q1的基极电流是由主电流R2所在回路分流得来的，即：IR2=Ib(Q1)+I8，电阻R2越大，基极通过的电流就越小，放大倍数越小，三极管的CE等效电阻就越大，本身承受的压降就越大，所以输出电压就会减小。反之增大。咱们再来仿真一下，仿真结果也是11.6V。
图5 电路仿真
写在最后：
这个电路从24V降压到12V，压降比较大，工作效率低，我们一般不建议这样操作。这么大的压降，我们一般用DC-DC电源，如果负载对纹波要求比较高，我们一般在DC-DC后面再加一个三端稳压。
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