• 中文名 稳压电路
• 外文名 Voltage Stabilizing Circuit[2]
• 学科领域 物理学,电工学,电路与电子技术

介绍

　　在输入电压、负载、环境温度、电路参数等发生变化时仍能保持输出电压恒定的电路。这种电路能提供稳定的直流电源，广为各种电子设备所采用。

稳压

　　利用电路的调整作用使输出电压稳定的过程称为稳压。

　　稳压电路

基本结构

　　调整元件、基准电压电路、取样电路、比较放大电路

直流电路

　　在输入直流电压和负载之间串联入一个三极管，用三极管的管压降代替稳压二极

　　稳压电路

　　管电路中的稳压电阻R。当UI或RL变化引起输出电压UO变化时，UO的变化将反映到三极管的发射结电压UBE上，引起UCE的变化，从而调整UO，以保持输出电压的基本稳定。根据三极管所起的作用，称为调整管。由于调整管与负载是串联关系，所以图15-2-1称为串联型稳压电路。它主要由基准电压、比较放大、取样电路和调整元件组成。比较放大可以是单管放大电路、差动放大电路、集成运算放大器。调整元件可以是单个功率管，复合管或用几个功率管并联，取样电路取出输出电压UO的一部分和基准电压VREF比较。

稳压电源

　　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

　　稳压电路

　　与负载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。

稳压器

　　图1为典型的直流稳压器的框图。交流输入电压e1由变压器Tp变成电压e2,经整流、滤波

　　稳压电路

　　后向调整电路（稳压电路）输送一个不稳定的脉动的直流电压ui。因ui或稳压电路输出电流I0的变动而引起输出电压u0变化时,调整电路使u0保持原值或者只有极小的变动。调整电路中的调整管工作在线性放大区的称为线性电源，工作在非线性区的则称为开关电源。线性电源分为简单稳压电路、并联稳压电路、串联稳压电路和集成化稳压电路。
稳压电路

简单电路

　　图2为简单稳压电路,由限流电阻Rs和稳压二极管Dz组成。输出端电压
u0=uz=ui-Rs*i=(1Iz+1I0)*i
当输入电压ui或输出电流I0在一定范围内升高或降低时,具有稳压特性的Dz上的电压

　　稳压电路

　　uz保持不变而使u0也随之稳定，Rs及Dz起调整电路作用。这种稳压电路的工作范围受稳压管最大功耗的限制，Iz不能超过一定数值。其关键是：在ui、RL及u0均为给定的条件下,Rs值的选取应保证在输入脉动电压为最大值uimax时,稳定电流Iz和稳压管允许的功耗不超过规定的最大值；在输入脉动电压为最小值时,又能保证Iz不低于最小的稳定电流。
稳压电源的稳压性能可用输出电阻R0和稳压系数S来表征。输出电阻R0是输出电压变化值墹u0与输出电流变化值墹I0比值的负数，即R0=－墹u0/墹I0。稳压系数S为输出电压的相对变化量墹u0/u0与输入电压相对变化量墹ui/ui的比值,

　　稳压电路

　　。R0和S越小,稳压器性能越好。对于简单的稳压电路,R0≈Rz（Rz为稳压二极管动态内阻）

　　稳压电路

　　。过稳压后输出的纹波因数r0比输入纹波因数ri要小,其比值r0/ri也等于S。简单稳压电路的S值一般在0.01左右。性能较差，但线路简单，多用于对稳压要求不高的场合。
稳压二极管（又叫齐纳二极管）,此二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件。

其他信息

并联晶体管稳压电路

　　图3为并联晶体管稳压电路。负载电阻RL与调整管T相并联。当输入电压ui升

　　稳压电路

　　高时，通过稳压管注入调整管基极的电流Ib增大，Ic和ur1≈IcR1也随之增加，输出电压u0仍然稳定不变。
这种稳压电路由于用作调整管的晶体管 T兼有放大作用，稳压性能有所提高，线路也不复杂，但性能仍不理想，实际上应用较少。
晶体管（transistor）是一种固体半导体器件，可以用于检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制和许多其它功能。晶体管作为一种可变开关，基于输入的电压，控制流出的电流，因此晶体管可做为电流的开关，和一般机械开关（如Relay、switch）不同处在于晶体管是利用电讯号来控制，而且开关速度可以非常之快，在实验室中的切换速度可达100GHz以上。

串联晶体管稳压电路

　　图4为串联晶体管稳压电路。调整管T1与负载RL相串联，uz为放大器T2发射极

　　稳压电路

　　的参考电平。输出电压u0被R1、R2分压取样后与uz进行比较。当输出电压u0因某种原因升高时，T2的基极电压ube2也升高,/c1和/c2随之增加。调整管T1的基极电位ub1下降，使u0趋于稳定。
采用高增益的集成运算放大器代替图4中的放大器T2，可以构成运算放大器稳压电路（图5）。运算放大器的同相端接入一参考电平uz，由输出电压分压取样电路的输出与uz进行比较后的误差信号经运算放大器输出一放大的误差信号，然后利用调整管T使输出电压u0保持稳定。这种稳压电

　　稳压电路

　　路也能输出较大的电流,而且输出电阻低,稳压性能好；电路也易于制作。图5电路经适当改变后可接入反馈电阻Rf以改变输出电压u0,据此可构成手动控制或程序控制的电压可变的稳压电源。
稳压电路

开关电路

　　开关型稳压电路具有体积小、效率高的特点。线性电源的效率为30%～55

　　稳压电路

　　%；而开关稳压器可达60%～85%，而且可以省去工频变压器和巨大的散热器，体积和重量都大为减小。这种电路已在各种电子设备中获得广泛的应用。
常用的实现开关控制的方法；有自激式开关稳压器、脉宽调制式开关稳压器和直流变换式开关稳压器等。
图 6是采用直流变换器的开关稳压电路的框图。对工频电压直接整流-滤波后获得的直流电压,由开关管变为高频电压。后者经高频换流变压器变为一定的电压，再经高频整流－滤波以后给出所需的输出电压u0；开关管的工作受脉冲调制器和驱动放大器的控制。当输出电压u0发生变化时，来自输出端的取样信号经比较电路产生误差信号，然后通过脉冲调制器来控制开关管的开关工作比，从而使直流变换器的输出保持稳定。开关管是在饱和区断续工作的，所以功耗较线性电源的调整管为小，因而效率较高。

　　稳压电路

　　大功率电力稳压器
是有补偿变压器，调压器，控制电路，检测电路和操作电路组成．