串联稳压电路原理分析及相关元件的判别

.9.5.1 串联型稳压电路的工作原理一、基本调整管电路如下图（a）所示为稳压管稳压电路，负载电流最大变化范围等于稳压管的最大稳定电流和最小稳定电流之差，即（I-I）。

ZZM扩大负载电流的最简单方法是：利用晶体管的电流放大作用，将稳压管稳定电路的输出电流放大后，再作为负载电流。

电路采用射极输出形式，因而引入了电压负反馈，可以稳定输出电压，如图（b）所示，常见画法如图（c）所示。

其工作原理如下：调整管：晶体管的调节作用使U稳定，晶体管称为调整管。

O要使调整管起到调整作用，必须使它工作在放大状态。

串联稳压电源：由于调整管与负载相串联，故称这类电路为串联型稳压电源。

线性稳压电源：由于调整管工作在线性区，故称这类电路为线性稳压电源。

二、具有放大环节的串联稳压电路★电路构成基本调整管稳压电路的输出电压不可调，且输出电压因U的变BE化而变，稳定性较差。

为了使输出电压可调，加深电压负反馈，可在基本调整管稳压电路的基础上引入放大环节。

电路如图所示，由调整管、基准电压电路、取样电路和比较放大电路组成。

..★稳压原理当电网电压波动（或负载电阻的变化）使输出电压U上升时，O取样电压U增大，由于稳压管的电压U不变，运放的输入电压ZN U(=U-U=U-U)增大，使A的输出减小（即调整管的基极电位降ZNPNPN 低），而使调整管T的c-e压降低增大，从而调节输出电压U（=U-U）ceOI减小。

使输出电压得到稳定。

可见，电路是靠引入深度电压负反馈来稳定输出电压。

★输出电压的可调范围当电位器R的滑动端在最上端时，输出电压最小为2当电位器R的滑动端在最下端时，输出电压最大为2若R=R=R=300Ω，U=6V，则输出电压9V≤U≤18V。

O213Z★调整管的选择在串联型稳压电路中，调整管是核心元件，它的安全工作是电路正常工作的保证。

调整管一般为大功率管，因而选用原则与功率放大电路中的功放管相同，主要考虑其极限参数I、U 和P。

CMCMBRCEO）（◆I 的选取CM调整管中流过的最大集电极电流为I=I+I R1CmaxLmax其中I为负载电流最大额定值，I为取样、比较放大和基准R1Lmax环节所消耗的电流，通常R上的电流可忽略，所以1I?I LmaxCM ◆击穿电压的选取..当电网电压波动±10%时，稳压电路输入电压U到最大值U，ImaxI同时输出电压又最低时，调整管承受的管压降最大，所以要求调整管击穿电压为U?U-U OminImax BRCEO ）（◆功率P的选取CM调整管可能承受的最大集电极功耗为P=U I=（U-U）I CmaxCmaxOminCmaxImax CEmax U是考虑到电网电压波动±10%时，稳压电路输入电压的最Imax大值，U是输出电压的最小额定值。

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。

串联型稳压电路工作原理
串联型稳压电路是一种常见的稳压电路，由稳压二极管、电阻和负载组成。

其工作原理如下：
1. 基本原理：稳压二极管是一种具有负温度系数的二极管，其正向电压降随温度的升高而下降，因此稳压二极管可以通过改变其工作温度来调节电压。

串联型稳压电路利用这一特性，将稳压二极管与电阻串联，通过电阻对电压进行调节，从而实现稳定输出电压。

2. 稳压作用：当输入电压发生变化时，稳压二极管会自动调整自身的工作温度，使其正向电压降保持不变，从而保持输出电压的稳定性。

3. 调节范围：串联型稳压电路的调节范围一般受稳压二极管的限制，一般在几十毫伏至几伏之间。

4. 负载调节：稳压电路的输出电压还受到负载电流的影响。

当负载电流发生变化时，错误地影响稳压二极管的温度，导致输出电压的波动。

为了解决这个问题，可以在稳压二极管与电阻之间加上一个电容，通过电容的滤波作用来平稳输出电压。

总的来说，串联型稳压电路通过稳压二极管和电阻组成串联电路，通过改变稳压二极管的工作温度来调节电压，实现稳定输出电压的目的。

同时，通过加入滤波电容可以减小负载变化对输出电压的影响。

知识原理要点直流稳压电源原理框图如图4－1 所示。

四、实验原理图为串联型直流稳压电源。

它除了变压、整流、滤波外，稳压器部分一般有四个环节：调整环节、基准电压、比较放大器和取样电路。

当电网电压或负载变动引起输出电压V o变化时，取样电路将输出电压Vo的一部分馈送回比较放大器与基准电压进行比较，产生的误差电压经放大后去控制调整管的基极电流，自动地改变调整管的集一射极间电压，补偿V o 的变化，从而维持输出电压基本不变。

当输入电压(VI)改变时，能自动调节(VCE)电压的大小，使输出电压(Vo)保持恒定。

例如：VI↑→Vo↑→经取样和放大电路后→IB↓→VCE↑→Vo↓ VI是整流滤波后的电压，T为调整管，A为比较放大电路，VREF为基准电压，它由稳压管Dz与限流电阻R构成。

R1与R2组成反馈网络，是用来反映输出电压变化的取样环节。

工作原理图及功能方框图假设由于某种原因（如电网电压波动或者负载电阻变化等）使输出电压上升，取样电路将这一变化趋势送到比较放大管的基极，与发射极基准电压进行比较，并且将二者的差值进行放大，比较放大管的基电极电位（即调整管的基极电位）降低。

由于调整管采用射极输出形式，所以输出电压必然降低，从而保证Uo基本稳定。

稳压电路由于直接用输出电压的微小变化量去控制调整管。

其控制作用较小，所以，稳压效果不好。

如果在电路中增加一级直流放大电路，把输出电压的微小变化加以放大，再去控制调整管，其稳压性能便可大大提高，这就是带放大环节的串联型稳压电路。

当输入电压Ui增大(或减小)时，串联型稳压电路的稳压原理可用电路来说明。

图中可变电阻R与负载RL相串联。

若RL不变。

增大(或减小)R值使输入电压Ui变化全部降落在电阻R上，从而坚持输出电压UL基本不变。

同理，若Ui不变，当负载电流IL变化时(导致UL变化)也相应地调整R值，以保持R上的压降不变，使输出电压UL也基本不变。

则是用晶体三极管来代替可变电阻R利用负反馈的原理，实际的稳压电路中。

串联型稳压电路的工作原理串联型稳压电路是一种常用的电子电路，用于确保电压的稳定性。

它由一个稳压二极管和一个限流电阻组成。

该电路可以通过调整输入电压来生成一个恒定的输出电压。

串联型稳压电路的工作原理如下：当输入电压施加到稳压二极管上时，稳压二极管会处于导通态。

在导通态下，稳压二极管的电流随着输入电压的增加而增加。

当电压达到稳压二极管的额定电压时，稳压二极管开始将电流稳定在一个具体的值。

在稳压二极管中，有一个内部参考电压源，该电压源在稳压二极管的正向电压上形成一个稳定的电压。

这个稳定的电压会通过稳压二极管的正向电压补偿电路反馈回输入电阻。

这个反馈会根据输入电压的大小来调节稳压二极管的电流，从而使输出电压保持恒定。

当输入电压低于稳压二极管的额定电压时，稳压二极管不会导通，电流不会通过稳压二极管和电阻。

这时，输出电压等于输入电压。

当输入电压高于稳压二极管的额定电压时，稳压二极管导通，电流通过稳压二极管和电阻。

稳压电路通过调节输入电阻，使电阻与稳压二极管之间的电压保持不变，从而将稳定的电压提供给负载电路。

串联型稳压电路具有以下优点：1.稳定性高：稳压二极管通过反馈机制自动调节电流，以保持输出电压恒定。

无论输入电压波动多么剧烈，输出电压都将保持不变。

2.可靠性好：稳压二极管具有快速稳定输出电压的能力，可以更好地应对电源电压的突然变化。

3.简单且成本低：串联型稳压电路的组成部件较少，制造成本较低。

但串联型稳压电路也存在一些缺点：1.能耗较高：由于稳压二极管处于导通状态下，电流会持续地通过它，从而导致一定的功耗。

2.热量较大：由于电流通过稳压二极管产生的能量损失会转化为热量，因此串联型稳压电路会产生一定的热量。

总的来说，串联型稳压电路通过稳压二极管和限流电阻来实现电压的稳定输出。

它可以提供稳定的电压给负载电路，保证负载电路的正常工作。

虽然有一些缺点，但是它在电子设备和电路中得到广泛应用，是一种简单可靠的稳压电路。

串联稳压电路工作原理1.串联稳压电路的基本原理串联稳压电路是通过在负载电路前面串联一个稳压器，使得负载电路能够得到稳定的直流电压。

稳压器的作用是通过自动调节电流或电压来保持输出电压不变。

当输入电源电压变化时，稳压电路可以自动调节输出电压或电流，以保持在设定范围内。

2.常见的串联稳压电路常见的串联稳压电路有三种类型：电阻稳压器、二极管稳压器和集成稳压器。

-电阻稳压器：电阻稳压器是一种简单的稳压电路，通过串联一个电阻器将电源电压降低到所需的输出电压。

然而，由于负载变化，输出电压也会变化，所以电阻稳压器具有较大的负载调整率。

此外，电阻稳压器也浪费了大量电功率。

-二极管稳压器：二极管稳压器通过使用一个二极管作为基本元件来实现稳压功能。

在正向偏置时，二极管会开始导通，将多余的电压释放到地上。

单个二极管只能提供固定的输出电压，不适用于变化的负载。

为了抑制输出电压的波动，常常会采用多个二极管级联的方式来实现更好的稳压效果。

-集成稳压器：集成稳压器是一种采用集成电路实现稳压功能的电路。

它由晶体管、电阻、电容等电子元件组成。

集成稳压器在保持输出电压稳定的同时，还具有较高的负载调整率和较小的静态功耗。

根据需要，可以选择不同的输出电压和电流来满足不同的应用要求。

3.典型的串联稳压电路下面以集成稳压器为例，介绍一种常见的串联稳压电路。

-集成稳压器工作原理：集成稳压器的核心部分是一个电压比较器和一个控制器。

电源电压经过转换电路进行滤波和整流，然后通过稳压器的输入端进入稳压器。

稳压器根据反馈电路中的参考电压和输出电压之间的差异，调整控制器的输出信号，控制开关管的导通时间，从而调节输出电压。

-集成稳压器的特点：集成稳压电路通过稳定器的内部反馈机制，能够快速响应输入电压的变化，实现快速调节。

它还具有精确的输出电压和电流控制功能，以及过压保护和过流保护功能，确保稳压器和负载的安全。

4.串联稳压电路的应用总结：串联稳压电路是一种通过在负载电路前面串联一个稳压器来保持输出电压稳定的电子电路。

串联稳压电路原理简单介绍直流稳压电源是一种当电网电压或负载发生变化时，输出电压能基本保持不变的直流电源。

稳压电源中的稳压电路按电压调整元件与负载连接方式不同以分为两种稳压类型：串联型稳压电路和并联型稳压电路。

由于串联型稳压电路在实际应用电路中非常广泛，所以这里我们主要介绍串联型稳压电路。

生活中常用的电子产品中，经常见到的三端稳压器7805，其内部就属于串联型的。

下面我们介绍一种带反馈的串联型稳压电路。

上图所示是一种带有放大环节的串联型稳压电路。

其中T1是调整管，T2是比较放大管，电阻R3为T2的集电极电阻，稳压管UZ和限流电阻R组成供给T2的发射极基准电压，R1和R2和RW组成采样电路，实际就是一个分压器。

RL为负载电阻。

其框图如下。

具体稳压过程如下：当输出电压下降，由电阻构成的采样电路取输出电压的变化量加到T2管的基极，与T2发射极的基准电压比较，电压差引起T2管发射极电流减小，T2管CE间的电压增大，T2集电极电压减小，送到调整管T1的基极，使T1管管压降减小，让输入电压更多的加到负载上，导致输出电压上升。

当输入电压升高，造成输出电压升高，由采样电路取样送到T2管的基极，与基准电压比较，电压差引起T2管射极电流增大，T2管CE 间的电压减小，加在调整管T1的基极，使T1的管压降增大，减小输入电压的通过，最后导致输出电压下降。

综上所述，带有放大环节的串联型稳压电路一般由四个部分组成，即采样电路、基准电压、比较放大电路和调整元件，通过调整RW的阻值大小，可对输出电压的大小进行调整，所以这也是一种输出电压可调的稳压电源。

对于我们经常碰到的7805，其内部结构比这要复杂些，除了上面讲述的四个部分外，还设置了保护电路，但总的来说，是由这四个基本部分来组成。