什么是穩(wěn)壓電路

　　穩(wěn)壓電路是指在輸入電壓、負(fù)載、環(huán)境溫度、電路參數(shù)等發(fā)生變化時(shí)仍能保持輸出電壓恒定的電路。這種電路能提供穩(wěn)定的直流電源，廣為各種電子設(shè)備所采用。

　　在輸入電壓、負(fù)載、環(huán)境溫度、電路參數(shù)等發(fā)生變化時(shí)仍能保持輸出電壓恒定的電路。這種電路能提供穩(wěn)定的直流電源，廣為各種電子設(shè)備所采用。

　　穩(wěn)壓電源的分類

　　穩(wěn)壓電源的分類方法繁多，按輸出電源的類型分有直流穩(wěn)壓電源和交流穩(wěn)壓電源；按穩(wěn)壓電路與負(fù)載的連接方式分有串聯(lián)穩(wěn)壓電源和并聯(lián)穩(wěn)壓電源；按調(diào)整管的工作狀態(tài)分有線性穩(wěn)壓電源和開關(guān)穩(wěn)壓電源；按電路類型分有簡(jiǎn)單穩(wěn)壓電源和反饋型穩(wěn)壓電源，等等。如此繁多的分類方式往往讓初學(xué)者摸不著頭腦，不知道從哪里入手。其實(shí)應(yīng)該說這些看似繁多的分類方法之間有著一定的層次關(guān)系，只要理清了這個(gè)層次自然可以分清楚電源的種類了。

　　開關(guān)穩(wěn)壓電路概念

　　開關(guān)型穩(wěn)壓電路具有體積小、效率高的特點(diǎn)。線性電源的效率為30%～55%；而開關(guān)穩(wěn)壓器可達(dá)60%～85%，而且可以省去工頻變壓器和巨大的散熱器，體積和重量都大為減小。這種電路已在各種電子設(shè)備中獲得廣泛的應(yīng)用。常用的實(shí)現(xiàn)開關(guān)控制的方法；有自激式開關(guān)穩(wěn)壓器、脈寬調(diào)制式開關(guān)穩(wěn)壓器和直流變換式開關(guān)穩(wěn)壓器等。

　　如圖是采用直流變換器的開關(guān)穩(wěn)壓電路的框圖。對(duì)工頻電壓直接整流-濾波后獲得的直流電壓，由開關(guān)管變?yōu)楦哳l電壓。后者經(jīng)高頻換流變壓器變?yōu)橐欢ǖ碾妷海俳?jīng)高頻整流－濾波以后給出所需的輸出電壓u0；開關(guān)管的工作受脈沖調(diào)制器和驅(qū)動(dòng)放大器的控制。當(dāng)輸出電壓u0發(fā)生變化時(shí)，來自輸出端的取樣信號(hào)經(jīng)比較電路產(chǎn)生誤差信號(hào)，然后通過脈沖調(diào)制器來控制開關(guān)管的開關(guān)工作比，從而使直流變換器的輸出保持穩(wěn)定。開關(guān)管是在飽和區(qū)斷續(xù)工作的，所以功耗較線性電源的調(diào)整管為小，因而效率較高。大功率電力穩(wěn)壓器是有補(bǔ)償變壓器，調(diào)壓器，控制電路，檢測(cè)電路和操作電路組成。

　　開關(guān)穩(wěn)壓電源電路圖

　　串聯(lián)穩(wěn)壓電路概念

　　串聯(lián)型穩(wěn)壓電路屬直流穩(wěn)壓電源中的一種，在實(shí)際應(yīng)用電路中應(yīng)用非常廣泛。如我們平常常用的78或79系列三端穩(wěn)壓器也是屬于它的一種。

　　整流濾波后的電壓是不穩(wěn)定的電壓，在電網(wǎng)電壓或負(fù)載變化時(shí)，該電壓都會(huì)產(chǎn)生變化，而且紋波電壓又大。所以，整流濾波后，還須經(jīng)過穩(wěn)壓電路，才能使輸出電壓在一定的范圍內(nèi)穩(wěn)定不變。在這里我們就用串聯(lián)型穩(wěn)壓電路對(duì)其進(jìn)行穩(wěn)壓。

　　串聯(lián)穩(wěn)壓電路基本結(jié)構(gòu)

　　見附圖。當(dāng)輸入電壓（VI）改變時(shí)，能自動(dòng)調(diào)節(jié)（VCE）電壓的大小，使輸出電壓（Vo）保持恒定。例如：VI↑→Vo↑→經(jīng)取樣和放大電路后→IB↓→VCE↑→Vo↓

　　VI是整流濾波后的電壓，T為調(diào)整管，A為比較放大電路，VREF為基準(zhǔn)電壓，它由穩(wěn)壓管Dz與限流電阻R構(gòu)成。R1與R2組成反饋網(wǎng)絡(luò)，是用來反映輸出電壓變化的取樣環(huán)節(jié)。

　　集成線性

　　如果將前述的串聯(lián)型穩(wěn)壓電源電路全部集成在一塊硅片上，加以封裝后引出三端引腳，就成了三端集成穩(wěn)壓電源了。

　　正電壓輸出的78××系列，負(fù)電壓輸出的79××系列。其中××表示固定電壓輸出的數(shù)值。如：7805、7806、7809、7812、7815、7818、7824等，指輸出電壓是+5V、+6V、+9V、+12V、+15V、+18V、+24V。79××系列也與之對(duì)應(yīng)，只不過是負(fù)電壓輸出。這類穩(wěn)壓器的最大輸出電流為1.5A，塑料封裝（TO-220）最大功耗為10W（加散熱器）；金屬殼封裝（TO-3）外形，最大功耗為20W（加散熱器）。

　　線性串聯(lián)

　　這種穩(wěn)壓電路的主回路由調(diào)整管T與負(fù)載相串聯(lián)構(gòu)成，且T工作在線性狀態(tài)，故稱為線性串聯(lián)式穩(wěn)壓電路。

　　輸出電壓Vo=VI-VCE，其變化量由反饋網(wǎng)絡(luò)取樣，并經(jīng)放大電路（A）放大后去控制調(diào)整管T的基極電壓，從而改變調(diào)整管T的VCE大小。

　　當(dāng)輸入電壓VI增加（或負(fù)載電流Io減?。r(shí)，導(dǎo)致輸出電壓Vo增加，隨之反饋電壓VF=R2Vo/（R1+R2）=FvVo也增加（Fv為反饋系數(shù)）。VF與基準(zhǔn)電壓VREF相比較，其差值電壓經(jīng)比較放大電路放大后使調(diào)整管的VB和IC減小，于是調(diào)整管T的c-e間電壓VCE增大，使Vo下降，從而維持Vo基本恒定。顯然，這是電壓負(fù)反饋電路基本性能。

　　串聯(lián)穩(wěn)壓電路

　　電路一：

　　圖4－1－2是簡(jiǎn)易串聯(lián)穩(wěn)壓電源的一個(gè)實(shí)際應(yīng)用電路，這個(gè)電路用在無錫市無線電五廠生產(chǎn)的“詠梅”牌771型8管臺(tái)式收音機(jī)上。其中T8、DZ、R18構(gòu)成簡(jiǎn)易穩(wěn)壓電路，B6、D4～D7、C21組成整流濾波電路。由于T8發(fā)射結(jié)有0.7V壓降，為保證輸出電壓達(dá)到6V，應(yīng)選用穩(wěn)壓值為6.7V左右的穩(wěn)壓管。

　　電路二：

　　最簡(jiǎn)單的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路如圖Z0719所示。晶體管T在電路中起電壓調(diào)整作用，故稱調(diào)整管，因它與負(fù)載RL是串聯(lián)聯(lián)接的，故稱串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。圖中DZ與R組成硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路，給晶體管基極提供一個(gè)穩(wěn)定的電壓，叫基準(zhǔn)電壓UZ。R又是晶體管的偏流電阻，使晶體管工作于合適的工作狀態(tài)，由電路可知

　　UL=Ui-UCE

　　UBE=UB-UE=UZ-UL

　　該電路的穩(wěn)壓原理如下：當(dāng)輸入電壓Ui增加或負(fù)載電流L減小，使輸出電壓UL增大時(shí)，則三極管的UBE減小，從而使IB、IC都減小，UCE增加（相當(dāng)于RCE增大）結(jié)果使UL基本不變。這一穩(wěn)壓過程

　　可表示為：

　　Ui↑（或IL↓）-UL↑-UBE↓-IB↓-IC↓-UCE↑-UL↓

　　同理，當(dāng)U減小或兒增大，使UL減小時(shí)，通過與上述相反的調(diào)整過程，也可維持UL基本不變。

　　從放大電路的角度看，該穩(wěn)壓電路是一射極輸出器（RL接于T的射極），其輸出電壓UL是跟隨輸入電壓UB=UZ變化的，因UB是一穩(wěn)定值，故UL也是穩(wěn)定的，基本上不受Ui與IL變化的影響。

　　該穩(wěn)壓電路，由于直接用輸出電壓的微小變化量去控制調(diào)整管，其控制作用較小，所以，穩(wěn)壓效果不好。如果在電路中增加一級(jí)直流放大電路，把輸出電壓的微小變化加以放大，再去控制調(diào)整管，其穩(wěn)壓性能便可大大提高，這就是帶放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。