详解直流稳压电源电路图（详解直流稳压电源电路）

稳压电源一般由三部分组成：变压器、整流器和稳压器。将变压器电源的交流电压转换成所需的低压交流电。整流器将交流电转换成直流电。滤波后，电压调节器将不稳定的DC电压变为稳定的DC电压输出。

1.稳压电源技术指标及对稳压电源的要求

稳压电源的技术指标可分为两类：一类是特性指标，如输出电压、输出电滤波器、电压调节范围等；另一个是质量指标，反映一个稳压电源的质量，包括稳定性、等效内阻(输出电阻)、纹波电压和温度系数。稳压电源的性能主要有以下四点要求。

1.良好的稳定性

当输入电压Usr(经过整流和滤波的输出电压)在规定范围内变化时，输出电压Usc的变化应该很小。

输入电压变化引起输出电压变化的程度称为稳定指标，通常用稳压系数S来表示，反映了一个稳压电源克服输入电压变化的能力。在相同的输入电压变化条件下，s越小，输出电压的变化越小，电源的稳定性越高。通常s是关于。

2.低输出电阻

当负载变化时(从空载到满载)，输出电压Usc应基本保持不变。稳压电源的性能可以用输出电阻来表征。

输出电阻(也称为等效内阻)用rn表示，它等于输出电压变化与负载电流变化之比。

当rn反映负载变化时，输出电压可以保持不变。rn越小，Ifz变化时输出电压的变化越小。性能卓越的稳压电源，输出电阻可以小到1欧姆，甚至0.01欧姆。

3.电压温度系数小

当环境温度变化时，会导致输出电压漂移。好的稳压电源应能有效抑制输出电压的漂移，并在环境温度变化时保持输出电压稳定。输出电压的漂移由温度系数KT表示。

4.输出电压纹波很小

纹波电压是指输出电压中50 Hz或100 Hz的交流分量，通常用有效值或峰值来表示。稳压后，经过整流滤波后的纹波电压可以大大降低，降低的次数与稳压系数s成反比。

前面介绍的串联稳压电路可以作为简单的稳压电源，满足一般无线电爱好者的需求。但是这种电源还是有很多“天然”的缺陷。为了提高性能要求，必须进行一些改进。从以下四个方面改善其性能，可以使其成为一款具有实用价值的稳定电源。即增加放大环节，提高稳定性，使输出电压可调；复合管作为调节管增加输出电流；增加保护电路，使电源安全可靠地工作。

二。具有放大链路的稳定电源

输出电压变化Usc很弱，对调节管的控制作用也很弱，稳压效果不够好。带放大环节的稳压电源，是在电路中增加一个直流放大器，先放大微弱的输出电压变化，再控制调节管，以改善对调节管的控制效果，提高稳压电源的稳定性。图5-22显示了带放大的稳压电源电路。

图中，BG1是调节管，BG2是比较放大管。输出电场变化Usc的一部分与参考电压Uw比较，经BG2放大后到达BG1的基极。是Rc BG2的集电极电阻和BG1的上偏置电阻。R1和R2是BG2的上下偏置电阻，形成分压电路。Usc的一部分被采样为输出电压，送到BG2的基极，所以也叫。

采样电路R2上的电压Ub2称为采样电压。和dwr3组组成稳压电路提供参考

从电路中可以看出，当输出电压Usc下降时，在R1和R2组成的分压电路的作用下，BG2的基极电位Ub2也下降。由于参考电压UW保持BG2的发射极电位不变，Ubc2 :=Ub2，一个UW相应减少。因此，BG2的集电极电流Ic:减小，Uc2增大，即BG1的基极电位Ub1增大，使得Icl增大，管压降Uce1减小，导致输出电压Usc保持基本稳定。BG2的放大倍数越大，调节效果越强，输出电压越稳定。

如果输出电压Usc增大，同理，Usc也会反馈减小，保持输出电压基本不变。

先说一下各个部件的选择原则。如前所述，Rc是放大级的负载电阻，也相当于调节管的偏置电阻。大Rc和大放大倍数有利于提高调节器指标，但过大的Rc会使BG2和调节管电流过小，从而限制负载电流和调节范围。Rc通常根据以下公式选择：

Usrmin是整流输出的最小电压。Ic2可以是1 ~ 3 mA。只要BG2不饱和(即Uw比Usc低2伏)，电压调节器DW的稳定电压Uw可以在宽范围内选择。如果Uw较大，采样电压可以较大，有利于提高稳压性能。流经限流电阻R3的电流I3应等于稳态电流DW，应满足以下关系：

输入电压Usr应比输出电压USC大3 ~ 8伏。如果Usr太小，调节管容易饱和，起不到调节作用；如果Usr过大，会增加管道损耗，浪费电能。如果整流纹波小，Usr可以更低；如果纹波很大，Usr应该更高。将球管BG1的值调得尽可能大，这样就可以使用仓库球管了。调整后的电子管功耗也应足够大，以满足以下要求：

Usrmax是电网电压最高时的整流输出电压。放大管BG2也应采用值较大的管，以增强调节管的控制功能，使输出更稳定。在超超临界较大的稳压电路中，还应注意BG2所能承受的反向电压，并加以选择

晶体管。分压电阻(R1 R2)应该更小，以改善电路性能。通常，流经过压电阻的电流比放大管的基极电流大5-10倍。分压比由输出电压Usc和参考电压Uw确定，并由以下公式确定：

一般可以先选择R1或R2，再通过计算调整另一个电阻。分压比要大一些，一般为0.5 ~ 0.8。

三。输出电压可调的稳压电源

从上述电路可以看出，输出电压和参考电压之间的关系是由分压器电路“调节”的。当基准电压不变时，通过改变分压比可以在一定范围内改变输出电压。存在

在R1和R2之间加一个电位器W(见图5- 23)，输出电压可以在一定范围内连续可调。

四。使用复合管作为调节管的稳压电源在稳压电源中，负载电流Ifz必须流经调节管，输出大电流的电源必须使用大功率调节管，这就需要足够大的电流来供给调节管的基极，而比较放大电路无法供给所需的大电流。另一方面，调整管需要较高的电流放大倍数才能有效提高稳压性能，而大功率管一般电流放大倍数并不高。解决这些矛盾的方法是在原有的调节管上添加一种或几种助剂，形成复合管。以复合管为调节管的稳压电源电路如图5-24所示。

当采用复合管作为稳压管时，BG2的反向电流Iceo2会被放大，特别是采用大功率锗管时，反向截止电流Icbo比较大，且随温度呈指数增加，容易造成稳压电源在高温和无

在稳压电路中，应采取短路保护措施，确保安全可靠运行。普通保险丝熔断较慢，加保险丝无法达到保护效果，必须安装保护电路。

保护电路的作用是在电路短路，电流增大时，保护料仓整管不被烧毁。基本方法是当输出电流超过某一致值时，调节管处于反向偏置状态，从而自动切断电路电流。保护电路有多种形式。图2-25显示了二极管保护电路，它由二极管D和图2-25中二极管保护电路测得的电阻R0组成。在正常工作期间，尽管二极管两端的电压有高有低，但二极管仍处于反向截止状态。当负载增加到一定值时，电阻RO上的电压降ROIe增加，使二极管导通。由于UD=Ube1 ROIe，而二极管的导通电压UD不变，迫使Ube1降低，从而将Ie限制在某一值，达到保护调节管的目的。使用时，应选择UD值大的二极管。

图2-26显示了三极管保护电路。它由三极管BG2和分压电阻R4和R5组成。电路正常工作时，R4和R5之间的电压使BG2的基极电位高于发射极电位，发射极结承受反向电压。因此，BG2处于关断状态(相当于开路)，对稳压电路没有影响。当电路短路时，输出电压为零，BG2的发射极等效于地，这时BG2处于饱和导通状态(等效于短路)，使调节管BG1的基极和发射极接近短路，处于截止状态，切断电路电流，从而达到保护的目的。