简单的串联型稳压电源

串联型三极管稳压电路1.电路构成用三极管V代替图8.2中的限流电阻Ｒ，就得到图8.3所示的串联型三极管稳压电路。

在基极电路中，V DZ与Ｒ组成参数稳压器。

图 8.3 串联型三极管稳压电路2. 工作原理〔实验〕：①按图8.3连接电路，检查无误后，接通电路。

②保持输入电压U i不变，改变R L，观察U0。

③保持负载R L不变，改变U L，观察U0。

结论：输出电压U0基本保持不变。

该电路稳压过程如下：（１）当输入电压不变，而负载电压变化时，其稳压过程如下：（２）当负载不变，输入电压U增加时，其稳压过程如下：（３）当ＵＩ增加时，输出电压Ｕ０有升高趋势，由于三极管Ｔ基极电位被稳压管ＤＺ固定，故Ｕ０的增加将使三极管发射结上正向偏置电压降低，基极电流减小，从而使三极管的集射极间的电阻增大，ＵＣＥ增加，于是，抵消了Ｕ０的增加，使Ｕ０基本保持不变．上述电路虽然对输出电压具有稳压作用，但此电路控制灵敏度不高，稳压性能不理想。

8.3.2 带有放大环节的串联型稳压电路1．电路组成在图8.3电路加放大环节．如图8.4所示。

可使输出电压更加稳定。

图８．４带放大电路的串联型稳压电路取样电路：由Ｒ1、ＲP、Ｒ2组成，当输出电压变大时，取样电阻将其变化量的一部分送到比较放大管的基极，基极电压能反映出电压的变化，称为取样电压；取样电压不宜太大，也不宜太小，若太大，控制的灵敏度下降；若太小，带负载能力减弱。

基准电路：由ＲZ、V DＺ组成，给V２发射极提供一个基准电压，ＲZ为限流电阻，保证V DＺ有一个合适的工作电流。

比较放大管V2：Ｒ4既是V２的集电极负载电阻，又是V１的基极偏置电阻，比较放大管的作用是将输出电压的变化量，先放大，然后加到调整管的基极，控制调整管工作，提高控制的灵敏度和输出电压的稳定性。

调整管V１：它与负载串联，故称此电路为串联型稳压电路，调整管V１受比较放大管控制，集射极间相当于一个可变电阻，用来抵消输出电压的波动。

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。

串联型直流稳压电源设计报告一、设计题目题目：串联型直流稳压电源二、设计任务：设计并制作用晶体管、集成运算放大器电阻、电阻器、电容组成的串联型直流稳压电源。

要求指标：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，最大输出电流为500mA；3、在最大输出电流的时候纹波电压峰值▲V op-p≤5mv；4、保护电路：过流保护。

三、原理电路和程序设计：1、电路原理方框图：2、原理说明：（1）单相桥式整流电路可以将单相交流电变换为直流电；（2）整流后的电压脉动较大，需要滤波后变为交流分量较小的直流电压用来供电；（3）滤波后的输出电压容易随电网电压和负载的变化波动不利于设备的稳定运行；（4）将输出电压经过稳压电路后输出电压不会随电网和负载的变化而变化从而提高设备的稳定性和可靠性，保障设备的正常使用；（5）关于输出电压在不同档位之间的变换，可以将稳压电源的电压设置为标准电压再对其进行变换，电压在档位间的调节由于只有6V和9V两档则可以通过开关来转换，从而实现对输出电压的转换。

而正负电源则需要一个六脚开关来控制变换。

四：方案选择1、变压、滤波电路方案一和方案二的变压电路和滤波电路相同，二者的差别主要体现在稳压电路部分。

图1 变压和滤波电路2、稳压电路方案一：此方案以稳压管D1的电压作为三极管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。

负电源部分与正电源相对称，原理一样。

图2 方案一稳压部分电路方案二：该方案稳压电路部分如下图3所示，稳压部分由调整（Q1三极管），比较电路（集成运放741），基准电压电路（稳压管D2 02BZ2.2），采样电路（采样电路由R2、R3、R4组成）组成。

串联型稳压电路组成稳压电路是电子产品中常见的一种电路，它可以稳定电源输出的电压，防止电压波动对其它电路和设备造成损害。

串联型稳压电路是其中的一种常用型号，下面将对串联型稳压电路的组成进行详细介绍。

串联型稳压电路的基本组成有三部分：电流限制电路、比较电路和调整电路。

首先是电流限制电路。

电流限制电路主要用于限制电流，防止过电流损坏电路和设备。

常用的电流限制元件有熔丝和电阻等。

熔丝是一种具有一定电阻的导线，当电流超过熔丝的承受能力时，导线会熔断，以保护电路和设备。

电阻则可以通过限制电流大小来保护电路。

电流限制电路在稳压电路中起到了很重要的作用。

其次是比较电路。

比较电路用于比较输入和输出电压的差异，如果输出电压低于设定值，比较电路会将这个差异放大，然后送入调整电路进行调整。

常见的比较电路有电压比较器和运放等。

电压比较器是一种能够比较两个电压大小的器件，将较大的电压放大输出。

运放是一种能够将输入电压放大的放大器，其输出电压可以随输入电压大小而变化。

比较电路的作用是监测输入输出电压的差异，以便调整电路进行相应的调整。

最后是调整电路。

调整电路是整个稳压电路中最为关键的部分，它根据输入和输出电压的差异来调整输出电压的大小。

常用的调整电路有二极管稳压电路和集成稳压电路等。

二极管稳压电路是利用二极管的特性来实现电压稳定的电路，通过合理连接电阻和二极管，可以使输出电压基本稳定。

集成稳压电路则是一种微电子器件，内部包含多个电子元件，可以实现更稳定的电压。

调整电路根据输入和输出电压的差异进行调整，使输出电压尽量稳定。

串联型稳压电路的组成不仅包括电流限制电路、比较电路和调整电路，还可以根据具体需求添加其它元件，如滤波电容、保护二极管等，以增强电路的稳定性和保护电路不受外界干扰。

总之，串联型稳压电路的组成包括电流限制电路、比较电路和调整电路，其中比较电路和调整电路起到了重要的作用。

通过这些组成部分的协同工作，串联型稳压电路可以实现对电源电压的稳定输出，保护其它电路和设备不受电压波动的影响。

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。

一、简易串联稳压电源1、原理分析图4－1－1是简易串联稳压电源，T1是调整管，D1是基准电压源，R1是限流电阻，R2是负载。

由于T1基极电压被D1固定在UD1，T1发射结电压（UT1）BE在T1正常工作时基本是一个固定值（一般硅管为0.7V，锗管为0.3V），所以输出电压UO＝UD1－（UT1）BE。

当输出电压远大于T1发射结电压时，可以忽略（UT1）BE，则UO≈UD1。

下面我们分析一下建议串联稳压电源的稳压工作原理：假设由于某种原因引起输出电压UO降低，即T1的发射极电压（UT1）E降低，由于UD1保持不变，从而造成T1发射结电压（UT1）BE上升，引起T1基极电流（IT1）B上升，从而造成T1发射极电流（IT1）E被放大β倍上升，由晶体管的负载特性可知，这时T1导通更加充分管压降（UT1）CE将迅速减小，输入电压UI更多的加到负载上，UO得到快速回升。

这个调整过程可以使用下面的变化关系图表示：UO↓→（UT1）E↓→UD1恒定→（UT1）BE↑→（IT1）B↑→（IT1）E↑→（UT1）CE↓→UO↑当输出电压上升时，整个分析过程与上面过程的变化相反，这里我们就不再重复，只是简单的用下面的变化关系图表示：UO↑→（UT1）E↑→UD1恒定→（UT1）BE↓→（IT1）B↓→（IT1）E↓→（UT1）CE↑→UO↓这里我们只分析了输出电压UO降低的稳压工作原理，其实输入电压UI降低等其他情况下的稳压工作原理都与此类似，最终都是反应在输出电压UO降低上，因此工作原理大致相同。

从电路的工作原理可以看出，稳压的关键有两点：一是稳压管D1的稳压值UD1 要保持稳定；二是调整管T1要工作在放大区且工作特性要好。

其实还可以用反馈的原理来说明简易串联稳压电源的工作原理。

由于电路是一个射极输出器，属于电压串联负反馈电路，电路的输出电压为UO＝（UT1）E≈（UT1）B，由于（UT1）B保持稳定，所以输出电压UO也保持稳定。

附件2：参考资料参考资料1、实验十八直流稳压电源─串联型晶体管稳压电源一、实验目的1、研究单相桥式整流、电容滤波电路的特性。

2、掌握串联型晶体管稳压电源主要技术指标的测试方法。

二、实验原理电子设备一般都需要直流电源供电。

这些直流电除了少数直接利用干电池和直流发电机外，大多数是采用把交流电（市电）转变为直流电的直流稳压电源。

图18－1 直流稳压电源框图直流稳压电源由电源变压器、整流、滤波和稳压电路四部分组成，其原理框图如图18－1 所示。

电网供给的交流电压u1(220V,50Hz) 经电源变压器降压后，得到符合电路需要的交流电压u2，然后由整流电路变换成方向不变、大小随时间变化的脉动电压u3，再用滤波器滤去其交流分量，就可得到比较平直的直流电压uI。

但这样的直流输出电压，还会随交流电网电压的波动或负载的变动而变化。

在对直流供电要求较高的场合，还需要使用稳压电路，以保证输出直流电压更加稳定。

图18－2 是由分立元件组成的串联型稳压电源的电路图。

其整流部分为单相桥式整流、电容滤波电路。

稳压部分为串联型稳压电路，它由调整元件（晶体管T1）；比较放大器T2、R7；取样电路R1、R2、RW，基准电压DW、R3和过流保护电路T3管及电阻R4、R5、R6等组成。

整个稳压电路是一个具有电压串联负反馈的闭环系统，其稳压过程为：当电网电压波动或负载变动引起输出直流电压发生变化时，取样电路取出输出电压的一部分送入比较放大器，并与基准电压进行比较，产生的误差信号经T2放大后送至调整管T1的基极，使调整管改变其管压降，以补偿输出电压的变化，从而达到稳定输出电压的目的。

图18－2 串联型稳压电源实验电路由于在稳压电路中，调整管与负载串联，因此流过它的电流与负载电流一样大。

当输出电流过大或发生短路时，调整管会因电流过大或电压过高而损坏，所以需要对调整管加以保护。

在图18－2 电路中，晶体管T 3、R 4、R 5、R 6组成减流型保护电路。

串联型稳压电源工作原理串联型稳压电源，听名字就有点复杂，别担心，我来给你解读解读！想象一下，你在日常生活中用的电子设备，手机、电脑、电视，没电了可不行啊！这个时候，就需要稳压电源来帮忙了。

它的作用就像是一个守护神，确保电压稳定，免得设备们出故障。

电压一不小心飙升，设备就“闪退”，你说气不气？先说说串联型，名字里有个“串”，就是把元件一个个串在一起。

这个电源一般是通过变压器把高电压变成低电压，然后经过整流、滤波等步骤，最终提供稳定的直流电压。

想象一下，把大河水通过一条小管子放出来，流出来的水量就稳得多，不会一下子猛涨猛落，电压也是这个道理。

我们不想要的，就是那种电压不稳的情况，太高了或太低了都让人心慌。

工作原理其实蛮简单的，电源里有个“调节器”，就像一个有责任心的班长，时时刻刻在监控电压。

如果电压太高，调节器就会把它“压下去”；如果太低，那它就会“提一提”。

就像是吃饭的时候，你多吃了一口，服务员看到会提醒你：“慢点儿，别噎着！”这调节器的存在就是为了让你的设备吃得舒坦。

再说说整流，电源从变压器出来的电流可能是交流的，就像波浪一样起伏不定。

整流器就像是个能把波浪平抚下来的高手，把这些波浪变成了平稳的直流电。

经过整流后的电流再经过滤波，波动就更小了，设备们再也不用担心会被“浪潮”冲走。

还有一个很重要的部分，那就是“电容”。

电容在这里就像是一个海绵，能储存电能，等到需要的时候再慢慢释放出来。

这样一来，就算在电流短暂波动的时候，设备也能得到足够的电量，继续“安安稳稳”工作。

试想一下，夏天的冰淇淋，吃的时候总是希望它能保持凉爽，不会一下子就化掉，这个海绵的作用就像给冰淇淋加了个“冷藏室”。

这个电源也有个“小脾气”，比如说当电流负载过大时，就会出现过载保护。

这就像是你带着朋友一起去吃火锅，大家吃得太开心，锅里的菜一下子太多，锅底就开始“冒烟”了。

这时候，你得赶紧减点菜，别让锅底焦了。

稳压电源也会自动断开，保护自己和设备，真是个“知心朋友”。

串联稳压电源的恒流原理
串联稳压电源的恒流原理是通过在电源输出端串联一个限流电路来实现恒流的输出。

限流电路可以是一个电阻、电流源、电感等元件，通过控制电流的大小，使得在整个负载范围内，输出电流保持不变。

在稳压电源中，电压是恒定的，但负载电阻的变化会导致输出电流的波动。

当负载电阻较小时，输出电流较大；当负载电阻较大时，输出电流较小。

为了保持输出电流的恒定，可以在电源输出端串联一个限流电路，限制输出电流的大小。

通过选择合适的限流元件和限流电路的设计，可以使得负载电阻的变化对输出电流的影响最小化。

常见的限流元件包括电阻、电流源、电感等，具体选择哪一种限流元件取决于具体的应用需求和设计要求。

需要注意的是，串联稳压电源的恒流原理只能在一定范围内实现恒流输出，超过限流电路所能承受的最大电流时，限流电路将失效，输出电流将受到限制。

因此，在设计稳压电源时，需要合理选择限流电路的参数，并考虑电流过载保护的措施，以保证电源的安全性和可靠性。

设计指标输出电压：+12V ，-12V ，+5V+5V 单独输出最大输出电流A I o 3max =mV V opp 1<最大输出电流皆为A I o 5.0max =mV V opp 10=以上稳压系数4105-⨯<V S串联型直流稳压电源电源电路的作用是把交流市电(220V)变换成稳定的直流电压，直接或间接地给各个部分电路提供适当的供电，以保证负载电路能正常地进行工作。

对电源电路总的要求是：稳压性能好，纹波系数小，功率损耗小，过载过压保护能力强等。

电源电路的常见形式有：一般型的可调串联稳压电路，泵电源，高速可控硅稳压电源，开关式稳压电源等。

开关式稳压电源具有工作效率高，稳压范围大特点。

串联型稳压电源虽然具有功耗较大，效率低，笨重的缺点，但同时因为其具有结构简单，安全可靠，维修容易等优点而被广泛使用，鉴于这些优点我们决定设计串联型直流稳压电源。

一、串联型直流稳压电源的组成与原理1、串联型直流稳压电源的组成直流稳压电源一般有电源变压器、整流滤波电路及稳压电路所组成。

如图1所示图1 直流稳压电源组成框图其中稳压电路部分包括：调整，误差取样，比较放大和基准电路几个部分。

2、稳压原理稳压电路部分是串联型稳压电路的主体部分。

其中调整电路的作用相当于一个与负载串联的可变电阻。

当输出的直流电压U0,因某种因素影响而升高时，通过误差取样电路，取出其变化值。

此变化量经比较放大电路而形成控制电压，去控制这个可变电阻，使其电阻增大，其上的压降增大，使输出电压下降，仍回到U0，当输出电压U0变化时，按照上述同样的过程，但变化的极性相反，使这个可变电阻的阻值变小，其上的压降减小，使输出电压U0回升，这样就起到了稳定电压的作用。

随着集成电路的发展，把调整管、误差取样、基准和比较放大电路等部分做在一起成为集成化器件。

如LM78XX系列，LM79XX系列等。

为使电路简洁，可靠，我们使用三端稳压集成块。

二、串联型稳压电源设计串联型稳压电源总体电路图如下：图 2 串联稳压电源电路图1、电源变压器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的交流电压。