串联可调式稳压电源

串联调整型稳压电源电路原理调整型稳压电源电路是一种用于稳定输出电压的电子设备。

为了满足各种电子设备对电压稳定性的需求，人们提出了串联调整型稳压电源电路。

这种电路结构简单，可靠性高，因此被广泛应用于各种电子设备中。

串联调整型稳压电源电路的原理是通过串联的方式将稳压管、滤波电容和负载电阻连接在一起，实现对输出电压的稳定调整。

其中，稳压管起到了关键作用，它能够根据输入电压的变化自动调整输出电压，使其保持在设定值附近。

在串联调整型稳压电源电路中，稳压管的工作原理是利用电流的流动来实现对电压的稳定调整。

当输入电压发生变化时，稳压管会自动调整电流的流动来保持输出电压的稳定。

这样，无论输入电压如何变化，输出电压都能够保持在设定值附近。

为了进一步提高稳压效果，串联调整型稳压电源电路还可以添加滤波电容。

滤波电容能够平滑输出电压的波动，减少电压的纹波，使输出电压更加稳定。

同时，负载电阻也起到了平衡电流的作用，确保电流的稳定流动。

通过串联调整型稳压电源电路的原理，我们可以实现对电压的稳定调整。

这种电路结构简单、可靠性高，能够满足各种电子设备对电压稳定性的需求。

无论是家用电器、通信设备还是工业控制系统，都离不开稳定的电源供应。

串联调整型稳压电源电路正是为了满足这种需求而设计的，它在各个领域都有着广泛的应用。

串联调整型稳压电源电路是一种通过串联的方式实现对电压的稳定调整的电子设备。

它的原理是利用稳压管、滤波电容和负载电阻的组合来实现对输出电压的稳定控制。

这种电路结构简单、可靠性高，能够满足各种电子设备对电压稳定性的需求。

无论是家用电器、通信设备还是工业控制系统，都可以通过串联调整型稳压电源电路来实现稳定的电源供应。

串联型直流稳压电源设计Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】课程设计课程名称模拟电子技术基础题目名称串联型直流稳压电源学生学院物理与光电工程学院专业班级09级电子科学与技术3班学号学生姓名崔文锋指导教师何榕礼2010年 12 月 20 日目录一、设计任务与要求。

1二、电路原理分析与方案设计。

11、方案比较。

12、电路的整体框图。

33、单元设计及参数计算、元器件选择。

34、电路总图。

75、元器件清。

76、电路仿真过程及结果。

8三、电路调试过程及结果。

10四、总结。

10五、心得体会。

11六、组装后的实物电路图。

12串联型直流稳压电源设计报告一、设计任务与要求要求：设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的串联型直流稳压电源。

指标：1、输出电压6V、9V两档，同时具备正负极性输出；2、输出电流：额定电流为150mA，最大电流为500mA；3、在最大输出电流的时候纹波电压峰值▲Vop-p≤5mv；任务：1、了解带有的组成和工作原理：2、识别的电路图：3、仿真电路并选取元器件：4、安装调试带有放大环节串联型稳压电路：5、用仪器仪表对电路调试和测量相关参数：6、撰写设计报告、调试。

二、电路原理分析与方案设计采用变压器、二极管、集成运放、电阻、稳压管、三极管等元器件。

220V的交流电经变压器变压后变成电压值较小的电流，再经桥式整流电路和滤波电路形成直流稳压部分采用串联型稳压电路。

比例运算电路的输入电压为稳定电压，且比例系数可调，所以输出电压也可以调节：同时，为了扩大输出电流，集成运放输出端加晶体管，并保持射级输出形式就构成了具有放大环节的串联型稳压电路。

1、方案比较方案一：先对输入电压进行降压，然后用单相桥式二极管对其进行整流，整流后利用电容的充放电效应，用电解电容对其进行滤波，将脉动的直流电压变为更加平滑的直流电压，稳压部分的单元电路由稳压管和三极管组成（如图1），以稳压管D1电压作为三极管Q1的基准电压，电路引入电压负反馈，当电网电压波动引起R 2两端电压的变化增大（减小）时，晶体管发射极电位将随着升高（降低），而稳压管端的电压基本不变，故基极电位不变，所以由E B BE U U U -=可知BE U 将减小（升高）导致基极电流和发射极电流的减小（增大），使得R 两端的电压降低（升高），从而达到稳压的效果。

串联型稳压电路分析及调整管的选择摘要：串联型直流稳压电源是一种应用较为广泛的电源，文章详细叙述了串联型直流稳压电源的组成、工作原理、工程设计和实际应用中调整管的选择原则及具体参数计算方法。

关键词：串联；稳压电路；分析；调整管；选择串联型直流稳压电源是一种应用较为广泛的电源，图1是输出电压可调的典型串联直流稳压电源电路，它由电压调整、比较放大、基准电压、取样电路等组成。

图1 串联型直流稳压电源电路原理图一、电路组成与工作原理1．电路组成。

串联型直流稳压电源的稳压电路由四部分组成。

（1）取样电路R1、R2和W电阻分压器组成取样电路。

取样电路与负载并联，通过取样电路可以反映U0的变化，因为反馈电压Uf与输出电压U0有关。

反馈电压Uf取出后送到放大单元，改变电位器W的滑动端子可以调节输出电压U0的大小。

（2）基准电压限流电阻R3与稳压管Dz组成基准单元。

Dz两端电压UDZ作为整个稳压电路自动调整和比较的基准电压。

（3）比较放大电路晶体管T2组成放大电路。

它将采样所得的反馈电压Uf与基准电压UDZ比较后加在T2的输入端，即UBE2=Uf-UDZ经T2放大后控制调整管T1输入端的电位。

R4是T2的集电极负载电阻，同时也是调整管T1的偏置电阻。

（4）电压调整T1是电压调整管，它是整个稳压电路的核心器件，利用T2输出电压的变化量来控制T1的基极电流的变化，进而控制T1的管压降UCE1的变化，自动控制U0值维持稳定。

2．电路工作原理。

对于电路的稳压过程，从电网电压的波动和负载电流的变化这两个方面来加以分析。

（1）当输入电压Ui上升时，输出电压U0也上升，电路将发生如下变化：取样电路从输出电压中取样，使T2基极电位UB2上升，因稳压管Dz的作用使T2发射极电位UE2保持不变，则T2发射结正向偏置电压UBE2上升，使T2基极电流Ib2增加，T2集电极电流IC2也增加，使T2集、射电压UCE2下降，即T1基极电位UB1下降，使T1发射结正向偏置电压UBE1下降，T1基极电流Ib1下降，使T1的c、e极间电压UCE1增加，从而使输出电压U0下降，因为U0=Ui- UCE1，所以输出电压U0会趋于稳定。

模拟电子技术课程设计报告书021年12 月28日课题名称 输出电压可调串联型稳压电源设计 姓 名学 号 院、系、部 通信与电子工程学院专 业 电子信息工程指导教师※※※※※※※※※※※※※ ※※※※※※※※※※※2013级电信工程 模拟电子技术课程设计输出电压可调串联型稳压电源设计1 设计目的（1）通过运用模拟电子技术的相关知识设计一个元件，来达到熟悉相关知识件的目的。

（2）了解输出可调串联稳压电源组成及工作原理。

（3）熟悉输出可调串联稳压电源的设计、制作，与操作。

（4）了解的利用方式和实现仿真。

2 设计思路设计一个输出可调串联型稳压电源电路：（1）通过调剂取样电阻中滑动变阻器使输出电压可调范围为18-36V，并能实现稳压输出。

（2）选择最具优势的各部份电路，如：变压电路、整流电路、滤波电路、稳压模块、电压跟从器、取样电路等的选择。

（3）将已经选择好的各部份电路组合使之组成完整的电路图。

3 设计进程方案论证该稳压电源由变压、整流、滤波、输出可调稳压电路组成。

系统总体方框图如下图：图输出可调串联稳压电源整体框图工作原理：220V交流输入由变压器变压，再经整流滤波变成直流，最后由可调稳压电路实现稳压输出可调。

输出可调稳压电路由稳压模块、取样电路和电压跟从器组成。

通过调剂取样电路滑动变阻器，改变其上部份电压和值。

再通过电压跟从器反馈给稳压模块，使取样电路上部份电压之和等于稳压器的输出电压，来实现输出可调。

电路设计（1）变压整流电路设计变压整流电路的设计如下图。

工作原理：电源变压器利用变压范围为220V-12V，额定功率10W，额定电流1A的变压器。

整流电路采纳单相桥式整流，利用二极管的单向导通性，用四个二极管接成电桥形式，两两连番导通使交流变直流。

本设计采纳1G4B42整流桥。

图变压整流电路图（2）滤波电路设计滤波电路设计如下图。

工作原理：滤波电路采纳电容滤波，大电容滤低波，小电容滤高波。

电容滤波电路简单，纹波较小，负载直流电压较高。

串联型直流稳压电源常见故障分析及检测湖南省沅陵县中等职业技术学校唐立新摘要：通过多年的教学实践得知，直流稳压电源在使用中容易出现输出电压过高且无法调低、过低却无法调高到正常值和输出为零几种故障情况，下面就这几种故障加以简要分析并介绍各故障的检测方法。

关键词：直流稳压电源故障分析检测（以电路输出电压Vo=4V为例分析）一．电路及工作原理：1．电路（如图所示），主要由两部分构成：一是由整流二极管VD1～VD4、电容C1构成整流、滤波部分，其作用是将变压器T次级的交流电转换成直流电；二是由VT1 、VT2构成的复合调整管，比较放大管VT3，稳压二极管VD5、VD6及取样微调电位器RP等构成稳压部分，其作用就是稳定输出电压。

2．工作原理：电源变压器T次级的220V交流电，经过整流二极管VD1～VD4整流，电容C1滤波，获得直流电，输送到稳压部分。

如果输出电压有减小的趋势，VT3基极对地电压减小，其基极电流减小，由Ic=βIb得知VT3集电极电流也减小，集电极对地电压增大。

由于VT3的集电极与VT2的基极是直接耦合的，VT3集电极对地电压增大，也就是VT2的基极对地电压增大，这就使VT1、VT2构成的复合调整管加强导通，管压降（VT1的c-e极间电压）减小，而整流滤波部分输出直流电压不变，VT1、VT2构成的复合管调整管压降减小，就会使整个电路输出电压增大，即抑制电路输出电压减小的趋势，从而维持输出电压不变。

同样，如果输出电压有增大的趋势，通过VT3的作用又使复合调整管的管压降增大，就会使整个电路输出电压降低，即抑制电路输出电压增大的趋势，从而达到维持输出电压不变的目的。

电路稳压过程可表示如下：输出电压有减小的趋势时的稳压过程：输出电压有增大的趋势时的稳压过程：(说明:上图中,箭头向上表示参数增大或升高,箭头向下表示参数减小或降低,Vi表示整流、滤波部分的输出电压，Uce（VT1）表示VT1的集电极和发射极两端的电压，其他依此类推)。

串联型直流稳压电源的设计报告一. 题目: 串联型直流稳压电源的设计。

二. 要求：设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的串联型直流稳压电源。

指标：1、输出电压6V、9V两档，同时具备正负极性输出；2、输出电流：额定电流为150mA，最大电流为500mA；3、在最大输出电流的时候纹波电压峰值▲Vop-p≤5mv；三. 电路原理分析与方案设计采用变压器、二极管、集成运放，电阻、稳压管、三极管等元件器件。

220V的交流电经变压器变压后变成电压值较少的交流，再经过桥式整流电路和滤波电路形成直流，稳压部分采用串流型稳压电路。

比例运算电路的输入电压为稳定电压，且比例系数可调，所以其输出电压也可以调节；同时，为了扩大输出电流，集成运放输出端加晶体管，并保持射极输出形式，就构成了具有放大环节的串联型稳压电路。

1.方案比较：方案一.用晶体管和集成运放组成基本串联型直流稳压电源方案二.用晶体管和集成运放组成的具有保护换届的串联型直流稳压电源.方案三：用晶体管和集成运放组成的实用串联型直流稳压电压可行性分析：上面三种方案中，方案一最简单，但功能也最少，没有保护电路和比较放大电路，因而不够实用，故抛弃方案一。

方案三功能最强大，但是由于实验室条件和经济成本的限制，我们也抛弃方案三，因为它牺牲了成本来换取方便。

所以从简单、合理、可靠、经济从简单而且便于购买的前提出发，我选择方案二未我们最终的设计方案。

2.结合设计的要求，电路框图如下3.单元电路设计与元器件选择（1）变压器的选择直流电的输入为220V的电网电压，一般情况下，所需直流电压的数值和电网电压的有效值相差较大，因而需要通过电源变压器降压后，再对电流电压处理。

电源变压器的作用是将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压Ui。

变压器副边与原边的功率比为P2/ P1=η，式中η是变压器的效率。

本次课程设计的要求是输出正负9伏和正负6负的双电压电源，输出电压较低，而一般的调整管的饱和管压降在2-3伏左右，由Omin Imax CE U U U -=，CE U 为饱和管压降，而Im ax U =9V 为输出最大电压，Om in U 为最小的输入电压，以饱和管压降CE U =3伏计算，为了使调整管工作在放大区，输入电压最小不能小于12V ，为保险起见，可以选择220V-15V 的变压器，再由P=UI 可知，变压器的功率应该为0.5A ×9V=4.5w ，所以变压器的功率绝对不能低于4.5w ，并且串联稳压电源工作时产生的热量较大，效率不高，所以变压器功率需要选择相对大些的变压器。

任务二、串联型稳压电源的装配与调试任务描述：随着人们生活水平的日益提高，通信技术不断的进展，同学们每天使用手机，手机的充电器就是一个稳压电源。

在我们电子生产实习中，常常需要用到稳压电源，为后一级电路供给稳定的直流电压，图 2-2-1 为串联型稳压电源的原理图。

图2-2-1 串联型稳压电源原理图活动 1识读电路元件，实施元件检测技能目标1、能够识读和检测常用电子元器件2、能够识读和检测稳压二极管3、能够用 MF-47 型万用表检测各元器件学问贮存一、稳压二极管〔一〕简介稳压二极管，英文名称 Zener diode，又叫齐纳二极管。

利用 pn 结反向击穿状态，其电流可在很大范围内变化而电压根本不变的现象，制成的起稳压作用的二极管。

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.在这临界击穿点上，反向电阻降低到一个很小的数值，在这个低阻区中电流增加而电压则保持恒定，稳压二极管是依据击穿电压来分档的，由于这种特性，稳压管主要被作为稳压器或电压基准元件使用。

稳压二极管可以串联起来以便在较高的电压上使用，通过串联就可获得更高的稳定电压。

其图形符号和封装形式如图2-2-2。

图2-2-2 稳压二极管的图形符号及其封装形式〔二〕原理稳压二极管的伏安特性曲线的正向特性和一般二极管差不多如图 2-2-3，反向特性是在反向电压低于反向击穿电压时，反向电阻很大，反向漏电流微小。

但是，当反向电压接近反向电压的临界值时，反向电流突然增大，称为击穿，在这一临界击穿点上，反向电阻突然降至很小值。

尽管电流在很大的范围内变化，而二极管两端的电压却根本上稳定在击穿电压四周，从而实现了二极管的稳压功能。

图2-2-3 稳压二极管特性曲线〔三〕主要参数1、Uz—稳定电压指稳压管通过额定电流时两端产生的稳定电压值。

该值随工作电流和温度的不同而略有转变。

由于制造工艺的差异，同一型号稳压管的稳压值也不完全全都。

例如，2CW51 型稳压管的 Vzmin 为3.0V, Vzmax 则为3.6V。

1 引言电子电路要正常工作，电源必不可少，并且电源性能对电路、电子仪器和电子设备的运用寿命、运用性能等影响很大，尤其在带有感性负载的电路和设备(如电机)中，对电源的性能要求更高。

在很多运用直流电机的场合中，要求为电机驱动电路提供1个其输出能从0 V 开始连续可调(0～24 V)的直流电源，并且要求电源有保卫功能。

实际上就是要求设计一个具有足够调压范围和带负载能力的直流稳压电源电路。

该电路的设计关键在于稳压电路的设计，其要求是输出电压从0 V开始连续可调；所选器件和电路必须达到在较宽范围内输出电压可调；输出电压应能够适应所带负载的启动性能。

此外，电路还必须基本可靠，能够输出足够大的电流。

2 电路的设计符合上述要求的电源电路的设计要领有很多种，比较基本的有3种：(1)晶体管串联式直流稳压电路。

电路框图如图1所示，该电路中，输出电压UO经取样电路取样后得到取样电压，取样电压与基准电压执行比较得到误差电压，该误差电压对调整管的工作状态执行调整，从而使输出电压发生变化，该变化与由于供电电压UI发生变化引起的输出电压的变化正好相反，从而保证输出电压UO为恒定值(稳压值)。

因输出电压要求从0 V起实现连续可调，因此要在基准电压处设计辅助电源，用于控制输出电压能够从0 V开始调节。

单纯的串联式直流稳压电源电路很基本，但添加辅助电源后，电路比较复杂，由于都采用分立元件，电路的可靠性难以保证。

(2)采用三端集成稳压器电路。

如图2所示，他采用输出电压可调且内部有过载保卫的三端集成稳压器，输出电压调整范围较宽，设计一电压补偿电路可实现输出电压从0 V起连续可调，因要求电路具有很强的带负载能力，需设计一软启动电路以适应所带负载的启动性能。

该电路所用器件较少，成本低且组装方便、可靠性高。

(3)用单片机打造的可调直流稳压电源。

该电路采用可控硅作为第一级调压元件，用稳压电源芯片LM317，LM337作为第二级调压元件，通过AT89CS51单片机控制继电器改动电阻网络的阻值，从而改动调压元件的外围参数，并加上软启动电路，获得0～24 V，0.1 V 步长，驱动能力可达1 A，同时可以显示电源电压值和输出电流值的大小。

直流稳定电源电路实验1.实验目的:了解直流稳定电源电路的原理结构、性能，掌握直流稳定电源的设计方法。

2.实验内容:参见附录实验五、直流稳定电源电路实验5.1 串联式直流可调稳压电源5.1.1实验目的1. 了解串联式直流电源电路的原1（a）LM317内部结构及外部元件理结构、性能。

2．掌握使用串联式集成稳压器设计直流稳定电源的方法。

5.1.2 实验内容1、采用串联式集成稳压器构成可调直流稳定电源电路；2、测量各项性能指标，了解提高性能的方法。

5.1.3 实验原理及实验电路说明3端可调式稳压器的典型产品有LM317 (正电压输出)和LM337(负电压输出)。

LM317的内部结构及外部引脚如图5.1所示，它的内部电路包括比较放大器(又称误差放大器)、偏置电路(图中未画)、恒流源电路、带隙基准电压源、保护电路和调整器。

它的公共端改接到输出端，器件本身无接地端，所以消耗的电流均从输出端流出。

内部的基准电压(典型值1.25V 接至误差放大器的同相端和调整端(ADJ)之间，并由一个恒流特性很好的超级恒流源供电，提供50μA 的恒流，该电流从ADJ 端流出。

特别情况下，若将ADJ 端接地，LM317就构成输出电压为1.25V 的3端固定式稳压器。

若在外部接上调节电阻R 1、R 2后，输出电压为 )(12REF o R R 1V V += 图5.2所示为LM317的典型应用电路。

图中R 1、R 2构成取样电阻；C 2用于滤除R 2两端的纹波，使之不能经放大后从输出端输出。

VD 2是保护二极管，一旦输入或输出发生短路故障，由VD 2给C 2提供泄放回路，避免C 2经过LM317内部放电而损坏芯片。

C 1的作用是防止输出端产生自激振荡，VD 1起输入端短路保护作用。

5.1.4 实验设备及所需元件1. 所需元件与设备：传感器实验主板；3端可调式集成稳压器 LM317 ×1；二极管 1N4002 ×2；电解电容 470μF/16V ×1；电解电容 100μF/16V ×1；电解电容 10μF/25V ×1；3296多圈电位器 2kΩ×1;电阻 120Ω×1；电阻 47Ω/2W×1。

串联可调稳压电路
1.串联可调稳压电路工作原理：
电路主要有四个部分组成其分别为调整部分，比较放大，基准电路和取样电路部分。

取样电路取自输出电压，当输出变化时，取样电路把取得的电路的变化送到比较放大部分，在基准电压作用下，比较放大电路作用调整电路，控制调整电路的输出从而稳定电源的电压。

其框图如下：
Ui
2.串联可调稳压电路的具体电路其如下图：
(1)电路具体工作原理：
外界某种原因使输出电压uo降低时，则三极管Q3基极电压降低，由于其发射极电压基本不变，故Q3集电极输出电压升高，其使Q1的基极电压增大，最终使Q2的导通程度增大，Q2的管压降减小，从而弥补了uo的减小。

反之，若uo上升，则调节结果使uo下降。

（2）电路原理图
电源输入电压为频率60Hz，有效值为15v的交流电压，经全波整流，滤波以及调整稳压，输出稳定的电压。

由于电源受外界条件影响较大，必须加具体的稳压，调整电路。

Q2,Q1构成调整电路用来调整电压的变化。

R5,R6为采样电阻，用于反应外界的变化，把变化输入到三极管Q3。

Q3控制调整管，从而控制电压变化。

C1,C2滤波电容用来减少输入电源的波纹。

R为稳压管的限流电阻，防止稳压管击穿。

C3为加速电容，用于误差电压的滤波。

疑问；当把Q3的集电极直接连到Q2的基极时，得到输出电压的波纹较大，这是什么原因正在找答案。

待续。