项目一：稳压电路主要技术指标(201309)

什么是稳压电路？正文：稳压电路是一种用于通过控制电压的波动幅度，使其维持在一个规定的范围内的电路。

在现代电子设备中，稳压电路广泛应用于各种电子产品中，如计算机、通信设备、电器等。

稳压电路不仅可以保护设备免受过电压或过电流的损害，还可以确保电子设备的正常运行和性能稳定。

下面将从原理、类型和应用等方面介绍稳压电路。

一、原理稳压电路的工作原理是通过将输入电压进行调节，使其输出电压保持在一个稳定的范围内。

常见的稳压电路原理有三种：串联稳压电路、并联稳压电路和开关稳压电路。

1. 串联稳压电路：- 通过串联一个稳压二极管和一个电流限制元件，将过大的电压降低到稳定的输出电压。

- 这种电路的特点是结构简单，稳定性好，但效率较低。

2. 并联稳压电路：- 通过并联一个稳压二极管和一个电流限制元件，将过小的电压提升到稳定的输出电压。

- 这种电路的特点是结构简单，适用于输出电压调节范围较小的情况。

3. 开关稳压电路：- 通过开关元件的通断来控制电压的输出，常见的开关稳压电路有直流-直流变换器和变压器等。

- 这种电路的特点是效率高、响应速度快，适用于大功率输出和宽范围调节的情况。

二、类型稳压电路的类型多种多样，常见的有线性稳压电路、开关稳压电路、数字稳压电路等。

1. 线性稳压电路：- 通过线性元件进行电压调节，具有稳定性好、噪声低、输出精度高的特点。

- 缺点是效率较低，功耗大，适用于输出电流较小的场景。

2. 开关稳压电路：- 通过开关元件进行电压调节，具有效率高、响应速度快的特点。

- 缺点是噪声较大，输出精度低，适用于大功率输出和宽范围调节的场景。

3. 数字稳压电路:- 通过数字控制元件（如微处理器）进行电压调节，具有精确控制、远程控制的特点。

- 缺点是成本较高，对噪声和电磁干扰比较敏感，适用于对稳定性和控制精度要求较高的场景。

三、应用稳压电路广泛应用于各个领域，下面列举几个常见的应用场景。

1. 电子设备：- 在计算机、手机、平板等电子设备中，稳压电路用于保护内部电路免受过电压或过电流的损害，确保设备的正常运行。

一、交流稳压电源的分类交流稳压电源是电源技术中的重要组成部分，它的输入为单相或三相交流电，输出仍为交流电（单相或三相）。

按交流稳压电源的工作原理可以分成四类：1、参数调整（谐振）型（CWY系列及JJW、JSW系列）正弦能量分配器2、自耦（变比）调整型（ZTY系列）日本松永技术3、大功率补偿型（SBW系列）4、开关型（高频开关电源技术）二、交流稳压电源主要技术指标为了深入理解交流稳压电源的性能特性，这里简述交流稳压电源的主要技术指标。

稳态性能指标：1、源电压范围：即输入电压范围，交流稳压电源并不是在任何交流电压输入的情况下都能使输出电压稳定，而是有一个适应范围。

目前我们公司的产品都要求输入电压在额定值的±20%范围内变化。

2、源电压效应（亦称电压调整率）：定义为“仅由于输入电压的变化而引起输出量变化的效应”。

用下式表示：Umax/Uon)*100%——在输入电压往上或往下调节时，输出电压变化的最大值（V）Uon——输出电压额定值（V）这个值越小越好，是衡量交流稳压电源性能的一个重要指标。

3、负载效应（亦称负载调整率）：定义为“仅由于负载的变化而引起输出量变化的效应”。

用下式表示：S I Umax/Uon)*100%Umax——由于负载变化引起输出电压的最大变化量（V）Uon——输出电压额定值（V）这个值越小越好，也是衡量交流稳压电源性能的一个重要指标。

4、输出电压相对谐波含量（亦称为输出电压失真度）5、效率：输出的有功功率Po与输入的有功功率Pi之比。

例：输出的有功功率Po等于800W，输入的有功功率Pi等于1000VA。

此时效率就等于（800/1000）*100%等于80%。

6、负载功率因数：交流稳压电源，一般都用伏安（V A）或千伏安（KV A）值来表示容量，原因是负载中除纯电阻性负载外，还有感性和容性负载，即负载中除有功功率外，还有无功功率。

这个指标反映了交流稳压电源带感性及容性负载的能力。

《电子技术》知识点：稳压电路符号 U ZI ZI ZM∆U Z∆ I Z伏安特性稳压管正常工作时加反向电压使用时要加限流电阻稳压管反向击穿后，电流变化很大，但其两端电压变化很小，利用此特性，稳压管在电路中可起稳压作用。

_+UIO1、稳压二极管主要参数(1) 稳定电压U Z稳压管正常工作(反向击穿)时管子两端的电压。

(2) 电压温度系数αｕ环境温度每变化1︒C 引起稳压值变化的百分数。

(3) 动态电阻=∆∆r U I Z Z Z(4) 稳定电流 I Z 、最大稳定电流 I ZM(5) 最大允许耗散功率 P ZM = U Z I ZMr Z 愈小，曲线愈陡，稳压性能愈好。

1、稳压二极管2、稳压管稳压电路U OR L D ZR U I I RI OI Z+ +--（1）稳压管必须工作在反向击穿区。

（2）稳压管应与负载R L 并联。

（3）必须限制流过稳压管的电流I Z 。

=+I I I R ZL =+U U U I O R（1）假设稳压电路的输入电压U I 保持不变当R LI LR 上的压降U OI Z 将急剧减小I R 也将减小U O 维持基本稳定2、稳压管稳压电路 稳压原理=+I I I R ZL =+U U U I O R2、稳压管稳压电路 当U I R 上的压降增大U OI Z 将急剧增加I R 也将增加 U O 维持基本稳定 U O当电网电压波动或负载电流变化时，通过调节R 上的压降来保持输出电压基本不变。

（2）假设负载电阻R L 保持不变小结：稳压原理=U U Z O=I I (1.5~3)Zmax Omax=-U U (23)1O-+≥≥-+o O o OU U I I R U U I I min Z Omax max Zmax Omin=-=--(23)(23)()2max 2R O OP I R U U R稳压管限流电阻 2、稳压管稳压电路 设计原则3、三端集成稳压器 W7805 1 3 2U I U OGND W7905 1 3 2U I U OGND 塑料封装金属封装312 封装及引脚W78⨯⨯ + + 21 3W79⨯⨯13_2_1端: 公共端 2端: 输出端 3端: 输入端1端: 输入端 2端: 输出端 3端: 公共端W78××系列集成稳压器输出固定的正电压； W79××系列集成稳压器输出固定的负电压。

稳压器的主要参数(1)输出电压V。

输出电压是指稳压器的各工作参数符合规定时的输出电压值。

对于固定输出稳压器，它是常数;对于可调式输出稳压器，它是输出电压范围。

(2)输出电压偏差对于固定输出稳压器，实际输出的电压值和规定的输出电压Vo之间往往有一定的偏差。

这个偏差值一般用百分比表示，也可以用电压值表示。

(3)最大输出电压ICM最大输出电流指稳压器能够保持输出电压不变的最大电流。

(4)最小输入电压Vimin输人电压值在低于最小输入电压值时，稳压器将不能正常工作。

(5)最大输人电压Vimax最大输入电压是指稳压器安全工作时允许外加的最大电压值。

说明:(4)、(5)两项也常用输人电压的范围来表示。

(6)最小输入、输出电压差(Vi-Vo)它是指稳压器能正常工作时的输入电压U与输出电压八是最小电压差值。

(7)电压调整率SV电压调整率是指当稳压器负载不变而输入的直流电压变化时，所引起的输出电压的相对变化量。

SV常用下式表示:式中:△AVo——输出电压变化量;△Ai——输入电压变化量。

电压调整率有时也用某一输入电压变化范围内的输出电压变化量表示。

电压调整车用来表征稳压器维持输出电压不变的能力。

(8)电流调整率SI电流调整车是指，当输入电压保持不变而输出电流在规定范围内变化时，稳压器输出电压相对变化的百分比，可用下式表示:电流调整率有时也用负载电流变化时输出电压的变化量来表示。

(9)输出电压温漂ST输出电压温漂也称输出电压的温度系数。

其定义为，在规定的温度范围内，当输入电压和输出电流不变时，单位温度变化引起的输出电压变化量，用公式表达为:式中:△T——温度变化量。

(10)输出阻抗Z。

输出阻抗指，在规定的输入电压和输出电流的条件下，在输出端上所测得的交流电压与交流电流之比，即输出阻抗反映了在动态负载状态下，稳压器的电流调整率。

(11)输出噪声电压VN它是指当稳压器输入端无噪声电压进入时，在其输出端所测得的噪声电压值。

交流稳压电路设计稳压电路（Voltage Stabilization Circuit）是一种用于将输入电压维持在稳定水平的电路。

在电子设备中，稳压电路起到稳定电源电压的作用，可以保证其他电路的正常工作。

稳压电路的设计很重要，涉及到电源的稳定性、效率和可靠性。

本文将介绍稳压电路的设计原理、常见的稳压电路，以及设计稳压电路的注意事项。

一、稳压电路的设计原理稳压电路的设计原理是将输入电压经过处理，输出一个稳定的电压。

在设计稳压电路时，可以采用三种常见的稳压方式：线性稳压、开关稳压和开关线性混合稳压。

线性稳压是最简单的稳压方式，它通过放大器和调节器件（如二极管）来维持输出电压的稳定。

线性稳压电路可以处理输入电压的功率损失，但效率较低。

开关稳压是一种比较高效的稳压方式，它通过开关器件周期性地切换电路，控制输出电压的稳定性。

开关稳压电路可以提高电源的效率，但需要额外的开关器件和控制电路。

开关线性混合稳压是综合了线性稳压和开关稳压的优点，可以在保持高效率的同时提供稳定的输出电压。

开关线性混合稳压器件通过内部开关调节电源的输出，同时使用线性稳压器件来提高稳定性。

二、常见的稳压电路1.三端稳压器：三端稳压器是最常见的稳压电路之一，它由三个引脚组成：输入、输出和参考电压。

三端稳压器可以提供稳定的输出电压，并且具有过载和短路保护功能。

2. Zener稳压器：Zener稳压器是一种基于Zener二极管的稳压电路。

Zener二极管可以在反向击穿时保持稳定的电压，因此可以用于稳压电路的设计。

3.电荷泵：电荷泵是一种采用电容器和开关电子器件（如MOSFET）来实现电压升压的稳压电路。

电荷泵通过不断地充电和放电电容器，从而将输入电压升高。

三、设计稳压电路的注意事项1.稳定性：稳压电路设计的首要目标是提供稳定的输出电压。

为了达到这个目标，可以使用反馈机制来控制输出电压，如负反馈。

2.效率：稳压电路的效率是另一个重要的考虑因素。

为了提高效率，可以采用高效的开关器件、控制电路和功率损失较小的元件。

直流电源稳压电路重点、难点分析1.1 硅稳压管稳压电路对稳压电路的要求主要有两个方面：第一，当电网电压波动时，使输出电压保持稳定。

当电网的交流电压变化时，整流电路的输出电压将随着发生变化，滤波电路虽然能够减小输出电压中的脉动成分，但输出电压的直流成分仍将波动，因而需要加上稳压电路，保持输出电压期不变。

第二，当负载电流变化时，使输出电压保持稳定。

由于整流、滤波电路存在内阻，因此，如负载电流发生变化，输出直流电压也将随着发生变化。

此时，要求稳压电路能够保持输出电压基本不变。

针对以上两点要求，提出了稳压电路的两项主要技术指标：①内阻 当稳压电路的直流输入电压U o R I 不变时，稳压电路输出电压的变化量与输出电流的变化量O U ΔO I Δ之比。

可表示为常数=ΔΔ=I U O Oo I U R 稳压电路的内阻愈小，表示负载电流波动时，输出电压愈稳定。

o R ②稳压系数 当负载不变时，稳压电路输出电压的相对变化量与输入电压的相对变化量之比。

即r S 常数常数==•ΔΔ=ΔΔ=L L R O I I O R I I OO r U U U U U U U U S // 稳压电路的稳压系数愈小，表示电网电压波动时，输出电压愈稳定。

r S 常用的稳压电路有硅稳压管稳压电路和串联型直流稳压电路等，这里首先讨论硅稳压管稳压电路。

1. 硅稳压管稳压电路的组成和稳压原理已经知道，在硅稳压管的反向击穿区，流过稳压管的电流在一个较大的范围内变化时，管子两端的电压基本不变。

利用稳压管的这一特点可以组成稳压电路。

硅稳压管稳压电路的结构比较简单，电路中只用一个稳压管VD Z 和一个限流电阻R，如图1所示。

稳压电路的输入直流电压U I通常是整流、滤波电路的输出电压，稳压电路的输出电压U O接至负载电阻R L。

图1 硅稳压管稳压电路稳压管的连接应该注意两个问题，首先，为了保证稳压管工作在反向击穿区，应将输入直流电压U I的正端接到稳压二极管的N区，U I的负端接到稳压二极管的P区。

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。

稳压电路
稳压电路
 交流电经过整流滤波可得到平滑的直流电压，但当输入电网电压波动和负载变化时，输出电压也随之而变。

因此，需要一种稳压电路，使输出电压在电网波动、负载变化时基本稳定在某一数值。

 一稳压电路的主要指标
 稳压电路的主要指标指稳压系数和稳压电路的输出电阻。

 1、稳压系数
 稳压系数是在负载固定的前提下，输出电压的相对变化量与稳压电路输入电压的相对变化灵之比。

该指标反映了电网波动对输出电压的影响。

此处稳压电路输入电压就是整流滤波以后的直流电压。

 2、稳压电路的输出电阻
 输出电阻可以衡量稳压电路受负载电阻的影响程度。

 除上述两个指标外，有时还用其他指标：电压调整率;电流调整率;最大波纹电压;温度系数等。

《模拟电路》P494页，稳压电源的技术指标分为两种：一种是特性指标，包括输入电压、输出电压、输出电流及输出电压调节范围等，另一种是质量指标，用来衡量输出直流电压的稳定程度，包括稳压系数，电压调整率，电流调整率，输出电阻，温度系数及纹波电压等。

由于输出直流电压0V 随输入直流电压I V (即整流滤波电路的输出电压，其数值可近似认为与交流电压成正比)、输出电流0I 和环境温度)(C T ︒的变动，即输出电压0V =),,(0T I V f I ,因而输出电压变化量一般式可表示为T TV I I V V V V V I I ∆∂∂+∆∂∂+∆∂∂=∆000000或T S I R V K V T I V ∆+∆+∆=∆000 式中的三个系数分别定义如下：输入调整因数：0000|=∆=∆∆∆=T I I V V V K 输入调整因数反映了输入电压波动对输出电压的影响，实际上常用输入电压变化I V ∆时引起输出电压的相对变化来表示，称为电压调整率，即)/(%|%10000000V V V V S T I I V =∆=∆⨯∆∆= 有时也可以用输出电压和输入电压的相对变化之比来表示稳压性能，称为稳压系数00000|=∆=∆∆∆=T I I I V V V V γ 输出电阻： )(|00000Ω∆∆==∆=∆T V I I V R 输出电阻反映负载电流0I 变化对输出电压0V 的影响。

有时也用电流调整率I S 表示，I S 是指负载电流从零变到最大时，输出电压的相对变化，即 (%)|%1000000=∆=∆⨯∆=I V T I V V S 温度系数：)/(|0000C mV T V S I V T I ︒∆∆==∆=∆ 简单讲：纹波就是一个直流电压中的交流成分。

直流电压本来应该是一个固定的值， 但是很多时候它是通过交流电压整流、滤波后得来的，由于滤波不干净，就会有剩余的交流成分，即使是用电池供电也会因负载的波动而产生波纹。