稳压电源一般由变压器、整流器和稳压器三大部分组成。变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电。整流器把交流电变为直流电。经滤波后，稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。

一、稳压电源的技术指标及对稳压电源的要求

稳压电源的技术指标可以分为两大类：一类是特性指标，如输出电压、输出电滤及电压调节范围;另一类是质量指标，反映一个稳压电源的优劣，包括稳定度、等效内阻(输出电阻)、纹波电压及温度系数等。对稳压电源的性能，主要有以下四个万面的要求

1.稳定性好

当输入电压Usr (整流、滤波的输出电压)在规定范围内变动时，输出电压Usc 的变化应该很小一般要求 。

由于输入电压变化而引起输出电压变化的程度，称为稳定度指标，常用稳压系数S 来表示：S的大小，反映一个稳压电源克服输入电压变化的能力。在同样的输入电压变化条件下，S越小，输出电压的变化越小，电源的稳定度越高。通常S约为 。

2.输出电阻小

负载变化时(从空载到满载)，输出电压Usc ，应基本保持不变。稳压电源这方面的性能可用输出电阻表征。

输出电阻(又叫等效内阻)用rn 表示，它等于输出电压变化量和负载电流变化量之比。

rn 反映负载变动时，输出电压维持恒定的能力，rn 越小，则Ifz变化时输出电压的变化也越小。性能优良的稳压电源，输出电阻可小到1欧，甚至0.01欧。

3.电压温度系数小

当环境温度变化时，会引起输出电压的漂移。良好的稳压电源，应在环境温度变化时，有效地抑制输出电压的漂移，保持输出电压稳定，输出电压的漂移用温度系数KT来表示。

4.输出电压纹波小

所谓纹波电压，是指输出电压中50赫或100赫的交流分量，通常用有效值或峰值表示。经过稳压作用，可以使整流滤波后的纹波电压大大降低，降低的倍数反比于稳压系数S 。

上节介绍的串联型稳压电路，用做一种简单的稳压电源，可以满足一般无线电爱好者的需要。但是，这种电源还有许多“天生的”缺陷，要提高对性能的要求，就必须再做一些改进。从以下四个右面对它的性能加以改善，便可做成一台有实用价值的稳压电源了。这就是：增加放大环节，提高稳定性，使输出电压可调;用复合管做调整管，使输出电流增大;增加保护电路，使电源工作安全可靠。

二、带有放大环节的稳压电源

输出电压的变化量△Usc 是很微弱的，它对调整管的控制作用也很弱，因此稳压效果不够好，带有放大环节的稳压电源，就是在电路中增加一个直流放大器，把微弱的输出电压变化量先加以放大，再去控制调整管，从而提高对调整管的控制作用，使稳压电源的稳定性能得到改善。图5-22 是带有放大环节的稳压电源电路。

图中，BG1 是调整管，BG2 是比较放大管。输出电田变化量△Usc 的一部分与基准电压Uw 比较，并经BG2 放大后进到了BG1 的基极。Rc 是BG2 的集电极电阻，又是BG1 的上偏置电阻。R1、R2是BG2 的上、下偏置电阻，组成分压电路，把ΔUsc 的一部分作为输出电压的取样，送给BG2 的基极，因此又叫

取样电路 R2 上的电压Ub2：叫取样电压。DW和R3组，成稳压电路，提供基准电压。

从电路路中可以看出，当输出电压Usc 下降的时候，通过R1 、R2组成的分压电路的作用，BG2 的基极电位Ub2也下降了。由于基准电压UW 使BG2 的发射极电位保持不变，Ubc2 ：=Ub2，一UW随之减小。于是BG2 集电极电流Ic：减小，Uc2增高，即BG1 的基极电位Ub1增高，使Icl增加，管压降Uce1减小，从而导致输出电压Usc 保持基本稳定。BG2 的放大倍数越大，调整作用就越强，输出电压就越稳定。

如果输出电压Usc 增高时，同样道理，又会通过反馈作用使Usc 减小，保持输出电压基本不变。

下面谈谈各元件的选取原则。前面已经提到，Rc是放大级的负载电阻，又相当于调整管的偏置电阻。Rc大，放大倍数大，有利于提高稳压器指标，但Rc过大会使BG2 和调整管电流太小，限制了负载电流和调整范围。通常Rc根据下列公式选取：

Usrmin 为整流输出的最小电压。Ic2可取1～3毫安。稳压管DW的稳定电压Uw，选择范围比较宽，只要不使BG2 饱和(即Uw比Usc 低2伏以下)均可。Uw取得大，取样电压可大些，有利于提高稳压性能。限流电阻R3通过的电流I3，应该等于DW的稳定电流，那应满足下述关系：

输入电压Usr 应大于输出电压Usc 3～8伏。Usr 过小，调整管容易饱和而起不到调整作用;Usr 过大，则增加管子耗损，并浪费功率。整流纹波小的，Usr 可取低些;纹波大的，Usr 应取高些。调整管BG1 的β值要尽量大，为此可以使用复仓管。调整管的功耗也要足够大，应满足下式要求：

Usrmax 为电网电压最高时的整流输出电压。放大管BG2 也要选用β值大的管子，以增强对调整管的控制作用，使输出的更稳定。在Usc 较大的稳压电路中，还应注意BG2 所能承受的反向电压，应选取

的晶体管。分压电阻(R1+R2)要适当小些，以提高电路性能。通常取流过分压电阻的电流大于放大管基极电流的5-10倍。分压比决定于输出电压Usc 和参考电压Uw，由下式决定：

一般可先选定R1 或R2，再通过计算调整另外一只电阻器，分压比要选得大些，一般选0.5～0.8。

三、输出电压可调的稳压电源

从上面电路可以看到，输出电压与基准电压之间的关系，是由分压电路来“调配”的。在基准电压一定的情况下，改变分压比，就可以在一定范围里改变输出电压。在

R1与R2之间加接一个电位器W(见图5- 23)，便可以实现输出电压在一定范围内连续可调。

四、用复合管做调整管的稳压电源 在稳压电源中，负载电流Ifz要流过调整管，输出大电流的电源必须使用大功率的调整管，这就要求有足够大的电流供给调整管的基极，而比较放大电路供不出所需要的大电流，另一方面，调整管需要有较高的电流放大倍数，才能有效地提高稳压性能，但是大功率管一般电流放大倍数都不高。解决这些矛盾的办法，是给原有的调整管再配上一个或几个“助手”，组成复合管。用复合管做调整管的稳压电源电路如图5一24所示。

用复合管做调整管时，BG2 的反向电流Iceo2将被放大，尤其是采用大功率锗管时，反向截止电流Icbo比较大，并随温度增高按指数增加，很容易造成高温空载时稳压电源的失控，使输出电压Usc 增大。误差信号ΔUsc 经放大加到BG2 的级基极来减少Ic人，可能迫使BG2 截止。为了使调整管在不同温度下都工作在放大区，常在BG1 的基极加电阻(R7)接到电源的正极(如图5一24)或负极。在温度或负载变化不大或全用硅管时，可不加这个电阻。

R7的数值，可近似由下式决定：

五、带有保护电路的稳压电源。

在稳压电路中，要采取短路保护措施，才能保证安全可靠地工作。普通保险丝熔断较慢，用加保险丝的办法达不到保护作用，而必须加装保护电路。

保护电路的作用是保护碉整管在电路短路、电流增大时不被烧毁。其基本方法是，当输出电流超过某一致值时，使调整管处于反向偏置状态，从而截止，自动切断电路电流。 保护电路的形式很多。图2-25是二极管保护电路，由二极管D和检图2-25二极管保护电路测电阻R0组成。正常工作时，虽然二极管两端的电压上低下场，但二极管仍处于反向截止状态。负载电流增大到一定数值时，电阻RO上的压陷ROIe加大，使二极管导通。由于UD=Ube1+ROIe，而二极管的导通电压UD是一定的，则Ube1被迫减小，从而使Ie限制到一定值，达到保护调整管的目的。在使用时，二极管要选用UD值大的。

图2-26是三极管保护电路。由三极管BG2和分压电阻R4、R5组成。电路正常工作时，通过R4与R5的压作用，使得BG2的基极电位比发射极电位高，发射结承受反向电压。于是BG2处于截止状态(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的发射极相当于接地，则BG2处于饱和导通状态(相当于短路)，从而使调整管BG1基极和发射极近于短路，而处于截止状态，切断电路电流，从而达到保护目的。

直流稳压电源电路设计

直流稳压电源电路设计实例--使用晶体管。

低纹波直流稳压电源设计基于晶体管显示在这里。这种晶体管稳压器适用于需要高输出电流的应用。常规一系列综合监管机构，像7805只能提供高达1A。其他系列通晶体管被添加到7805稳压电路，为改善他们目前的能力。

说明：

如下所示的电路是一个基本的基于晶体管的串联稳压器。晶体管Q1(2N 3054)和Q2(2N 3055)，形成一个达林顿对。电阻R1 Q1的电流提供了基础，也保持在活跃的地区的齐纳二极管D2。解释两种情况可以证明该电路的整体工作。

当输入电压(输出整流部分)的增加，稳压器的输出电压(Vout)也增加了 。这VOUT的增加，因为齐纳二极管D2击穿区域的经营，降低Q2的基极发射极电压和它两端的电压是不变的。Q2的集电极发射极电阻，使输出电压(VOUT)获取相应减少这种减少在V BE增加。

当输出负载增加，输出电压(Vout)被降低。这种输出电压(VOUT)的减少，使得Q2的 V BE减少。这降低Q2的集电极发射极电阻，所以输出电压会相应增加。

电路图：

直流稳压电源

注意事项

如果5A桥是不可用，然后再使用6A6二极管。

晶体管Q2需要一个散热器。

可以添加一个可选的5A保险丝串联输出。

的齐纳二极管D2的击穿电压必须根据你需要的输出电压选择，它是根据公式，输出电压= VZ - 0.7。

直流稳压电源介绍

能为负载提供稳定直流电源的电子装置。直流稳压电源的供电电源大都是交流电源，当交流供电电源的电压或负载电阻变化时，稳压器的直流输出电压都会保持稳定。 直流稳压电源随着电子设备向高精度、高稳定性和高可靠性的方向发展，对电子设备的供电电源提出了高的要求。

当今社会人们极大的享受着电子设备带来的便利，但是任何电子设备都有一个共同的电路--电源电路。大到超级计算机、小到袖珍计算器，所有的电子设备都必须在电源电路的支持下才能正常工作。当然这些电源电路的样式、复杂程度千差万别。超级计算机的电源电路本身就是一套复杂的电源系统。通过这套电源系统，超级计算机各部分都能够得到持续稳定、符合各种复杂规范的电源供应。袖珍计算器则是简单多的电池电源电路。不过你可不要小看了这个电池电源电路，比较新型的电路完全具备电池能量提醒、掉电保护等高级功能。可以说电源电路是一切电子设备的基础，没有电源电路就不会有如此种类繁多的电子设备。

由于电子技术的特性，电子设备对电源电路的要求就是能够提供持续稳定、满足负载要求的电能，而且通常情况下都要求提供稳定的直流电能。提供这种稳定的直流电能的电源就是直流稳压电源。直流稳压电源在电源技术中占有十分重要的地位。另外，很多电子爱好者初学阶段首先遇到的就是要解决电源问题，否则电路无法工作、电子制作无法进行，学习就无从谈起。

直流稳压电源分类

稳压电源的分类方法繁多，按输出电源的类型分有直流稳压电源和交流稳压电源;按稳压电路与负载直流稳压电源的连接方式分有串联稳压电源和并联稳压电源;按调整管的工作状态分有线性稳压电源和开关稳压电源;按电路类型分有简单稳压电源和反馈型稳压电源，等等。如此繁多的分类方式往往让初学者摸不着头脑，不知道从哪里入手。其实应该说这些看似繁多的分类方法之间有着一定的层次关系，只要理清了这个层次自然可以分清楚电源的种类了。

既然我们谈的是稳压电源的分类，那么首先就应该清楚电源的输出是什么，是输出直流电还是输出交流电。这样第一个层次就出来了，首先应该根据电源的输出类型来分类。接下来的分类就要麻烦一些，是按稳压电路与负载的连接方式分类还是按调整管的工作状态分类呢?其实了解一下我们身边的电子设备会发现实际应用中稳压电源有两个区别很大的种类，一种是各种比较简单的电子设备中广泛使用的线性稳压电源，比如收音机、小型音响等;一种是各种复杂电子设备中广泛使用的开关稳压电源，比如大屏幕彩电、微型计算机等。这样看来第二个层次的分类我们可以根据调整管的工作状态来分类。接下来的第三个层次的分类就是根据稳压电路与负载的连接方式来分类。再往下面细分由于各种不同的电路特性相差太大，就不好一概而论，应该根据每一个具体类别的特性进行分类区分了。

直流稳压电源可以分类两类，包括线性和开关型。

线性

线性稳定电源有一个共同的特点就是它的功率器件调整管工作在线性区，靠调整管之间的电压降来稳定输出。由于调整管静态损耗大，需要安装一个很大的散热器给它散热。而且由于变压器工作在工频(50Hz)上，所以重量较大。

该类电源优点是稳定性高，纹波小，可靠性高，易做成多路，输出连续可调的成品。缺点是体积大、较笨重、效率相对较低。这类稳定电源又有很多种，从输出性质可分为稳压电源和稳流电源及集稳压、稳流于一身的稳压稳流(双稳)电源。从输出值来看可分定点输出电源、波段开关调整式和电位器连续可调式几种。从输出指示上可分指针指示型和数字显示式型等等。

开关型

与线性稳压电源不同的一类稳电源就是开关型直流稳压电源，它的电路型式主要有单端反激式，单端正激式、半桥式、推挽式和全桥式。它和线性电源的根本区别在于它变压器不工作在工频而是工作在几十千赫兹到几兆赫兹。功能管不是工作在饱和及截止区即开关状态;开关电源因此而得名。

开关电源的优点是体积小，重量轻，稳定可靠;缺点相对于线性电源来说纹波较大(一般≤1%VO(P-P),好的可做到十几mV(P-P)或更小)。它的功率可自几瓦-几千瓦均有产品。价位为3元-十几万元/瓦，下面就一般习惯分类介绍几种开关电源：

(1)AC/DC

该类电源也称一次电源，它自电网取得能量，经过高压整流滤波得到一个直流高压，供DC/DC变换器在输出端获得一个或几个稳定的直流电压，功率从几瓦-几千瓦均有产品，用于不同场合。属此类产品的规格型号繁多，据用户需要而定通信电源中的一次电源(AC220输入，DC48V或24V输出)也属此类。

(2)DC/DC

在通信系统中也称二次电源，它是由一次电源或直流电池组提供一个直流输入电压，经DC/DC变换以后在输出端获一个或几个直流电压。

(3)通信电源

通信电源其实质上就是DC/DC变换器式电源，只是它一般以直流-48V或-24V供电，并用后备电池作DC供电的备份，将DC的供电电压变换成电路的工作电压，一般它又分中央供电、分层供电和单板供电三种，以后者可靠性最高。

(4)电台电源

电台电源输入AC220V/110V，输出DC13.8V,功率由所供电台功率而定，几安几百安均有产品。为防止AC电网断电影响电台工作，而需要有电池组作为备份，所以此类电源除输出一个13.8V直流电压外,还具有对电池充电自动转换功能。

(5)模块电源

随着科学技术飞速发展，对电源可靠性、容量/体积比要求越来越高，模块电源越来越显示其优越性，它工作频率高、体积小、可靠性高，便于安装和组合扩容，所以越来越被广泛采用。国内虽有相应模块生产，但因生产工艺未能赶上国际水平，故障率较高。

DC/DC模块电源虽然成本较高，但从产品的漫长的应用周期的整体成本来看，特别是因系统故障而导致的高昂的维修成本及商誉损失来看，选用该电源模块还是合算合算的，在此还值得一提的是罗氏变换器电路，它的突出优点是电路结构简单，效率高和输出电压、电流的纹波值接近于零。

(6)特种电源

高电压小电流电源、大电流电源、400Hz输入的AC/DC电源等，可归于此类，可根据特殊需要选用。开关电源的价位一般在2-8元/瓦特殊小功率和大功率电源价格稍高，可达11-13元/瓦。

基本功能

1.输出电压值能够在额定输出电压值以下任意设定和正常工作。

2.输出电流的稳流值能在额定输出电流值以下任意设定和正常工作。

3.直流稳压电源的稳压与稳流状态能够自动转换并有相应的状态指示。

4.对于输出的电压值和电流值要求精确的显示和识别。

5.对于输出电压值和电流值有精准要求的直流稳压电源，一般要用多圈电位器和电压电流微调电位器，或者直接数字输入。

6.要有完善的保护电路。直流稳压电源在输出端发生短路及异常工作状态时不应损坏，在异常情况消除后能立即正常工作。

直流稳压电源技术指标

直流稳压电源的技术指标可以分为两大类：一类是特性指标，反映直流稳压电源的固有特性，如输入电压、输出电压、输出电流、输出电压调节范围;另一类是质量指标，反映直流稳压电源的优劣，包括稳定度、等效内阻(输出电阻)、纹波电压及温度系数等。

特性指标

(1)输出电压范围

符合直流稳压电源工作条件情况下，能够正常工作的输出电压范围。该指标的上限是由最大输入电压和最小输入-输出电压差所规定，而其下限由直流稳压电源内部的基准电压值决定。

(2)最大输入-输出电压差

该指标表征在保证直流稳压电源正常工作条件下，所允许的最大输入-输出之间的电压差值，其值主要取决于直流稳压电源内部调整晶体管的耐压指标。

(3)最小输入-输出电压差

该指标表征在保证直流稳压电源正常工作条件下，所需的最小输入-输出之间的电压差值。

(4)输出负载电流范围

输出负载电流范围又称为输出电流范围，在这一电流范围内，直流稳压电源应能保证符合指标规范所给出的指标。

质量指标

(1)电压调整率SV

电压调整率是表征直流稳压电源稳压性能的优劣的重要指标，又称为稳压系数或稳定系数，它表征当输入电压VI变化时直流稳压电源输出电压VO稳定的程度，通常以单位输出电压下的输入和输出电压的相对变化的百分比表示。

(2)电流调整率SI

电流调整率是反映直流稳压电源负载能力的一项主要自指标，又称为电流稳定系数。它表征当输入电压不变时，直流稳压电源对由于负载电流(输出电流)变化而引起的输出电压的波动的抑制能力，在规定的负载电流变化的条件下，通常以单位输出电压下的输出电压变化值的百分比来表示直流稳压电源的电流调整率。

(3)纹波抑制比SR

纹波抑制比反映了直流稳压电源对输入端引入的市电电压的抑制能力，当直流稳压电源输入和输出条件保持不变时，纹波抑制比常以输入纹波电压峰-峰值与输出纹波电压峰-峰值之比表示，一般用分贝数表示，但是有时也可以用百分数表示，或直接用两者的比值表示。

(4)温度稳定性K

集成直流稳压电源的温度稳定性是以在所规定的直流稳压电源工作温度Ti最大变化范围内(Tmin≤Ti≤Tmax)直流稳压电源输出电压的相对变化的百分比值。

极限指标

(1)最大输入电压

是保证直流稳压电源安全工作的最大输入电压。

(2)最大输出电流

是保证稳压器安全工作所允许的最大输出电流。