串聯(lián)型穩(wěn)壓電路圖（一）

串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源電路是通過改變調(diào)整三DSP2A-5V（60303X）極管的導(dǎo)通程度來達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。調(diào)整三極管進(jìn)行調(diào)整的程度既受調(diào)整管本身放大倍數(shù)的影響，又受控制信號大小的影響。前面所講的簡單串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電路直接以輸出直流電壓與基準(zhǔn)電壓之間的差值作為調(diào)整控制信號，這個控制信號反映的是輸出直流電壓本身的偏差A(yù)Uo，如果木用AUo直接去控制調(diào)整管工作，而是先把△乩放大一定倍數(shù)以后再去控制調(diào)整管工作，很小的△砜就能產(chǎn)生很大的控制信號。也就是說，只要輸出電壓Uo略微偏離正常值，調(diào)整管就能產(chǎn)生很強(qiáng)烈的調(diào)整作用，使Uo恢復(fù)到正常值。這樣的穩(wěn)壓電路能夠產(chǎn)生很好的穩(wěn)壓效果，因而成為線性穩(wěn)壓電源中應(yīng)用基準(zhǔn)電壓最廣泛的一種電路模式。下面介紹一種帶有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電路。其工作原理可用圖540所示框圖來表示。

圖5-41是這種直流穩(wěn)壓電源的原理圖。電阻Ri、R2和電位器RP串聯(lián)組成的分壓器構(gòu)成信號取樣電路，將輸出電壓Uo的變化情況按一定的分壓比取出一部分，提供給比較放大器與基準(zhǔn)電壓隨時進(jìn)行比較。電阻R3與穩(wěn)壓二極管VZ組成一個基準(zhǔn)電壓源，保證比較放大三極管VT2的發(fā)射極電壓保持穩(wěn)定，并以此電壓作為衡量輸出電壓乩高低的標(biāo)準(zhǔn)。限流電阻颶為穩(wěn)壓二極管VZ提供適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定工作電流，使之工作在穩(wěn)定電壓范圍內(nèi)。比較放大管VT2及其集電極負(fù)載電阻R4構(gòu)成比較放大電路。取樣電壓與基準(zhǔn)電壓分別加到三極管VT2的基極與發(fā)射極，兩電壓之間的差值（稱為誤差電壓）Ube2被三極管VT2放大后送到調(diào)整三極管VT1的基極，通過對三極管VT1基極屯流的控制來調(diào)整穩(wěn)壓電路的輸出直流電壓。調(diào)整管VT1的作用與前面簡單串聯(lián)型穩(wěn)壓電路中的調(diào)整管一樣，起到可變電阻調(diào)節(jié)輸出電壓的作用。電阻凰同時也是三極管VT1的基極偏置電阻。

串聯(lián)型穩(wěn)壓電路圖（二）

串聯(lián)型穩(wěn)壓電源電原理圖

工作原理：

圖示串聯(lián)型穩(wěn)壓電路，除了變壓、整流、濾波外，穩(wěn)壓部分一般有四個環(huán)節(jié)：調(diào)整環(huán)節(jié)、基準(zhǔn)電壓、比較放大器和取樣電路。

當(dāng)電網(wǎng)電壓或負(fù)載變動引起輸出電壓V0變化時，取樣電路將輸出電壓V0的一部分饋送回比較放大器和基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，產(chǎn)生的誤差電壓經(jīng)放大后去控制調(diào)整管的基極電流，自動地改變調(diào)整管集—射極間的電壓，補(bǔ)償V0的變化，從而維持輸出電壓基本不變。

串聯(lián)型穩(wěn)壓電路圖（三）

圖4－1－1是簡易串聯(lián)穩(wěn)壓電源，T1是調(diào)整管，D1是基準(zhǔn)電壓源，R1是限流電阻，R2是負(fù)載。由于T1基極電壓被D1固定在UD1，T1發(fā)射結(jié)電壓（UT1）BE在T1正常工作時基本是一個固定值（一般硅管為0.7V，鍺管為0.3V），所以輸出電壓UO＝UD1－（UT1）BE。當(dāng)輸出電壓遠(yuǎn)大于T1發(fā)射結(jié)電壓時，可以忽略（UT1）BE，則UO≈UD1。

下面我們分析一下建議串聯(lián)穩(wěn)壓電源的穩(wěn)壓工作原理：

假設(shè)由于某種原因引起輸出電壓UO降低，即T1的發(fā)射極電壓（UT1）E降低，由于UD1保持不變，從而造成T1發(fā)射結(jié)電壓（UT1）BE上升，引起T1基極電流（IT1）B上升，從而造成T1發(fā)射極電流（IT1）E被放大β倍上升，由晶體管的負(fù)載特性可知，這時T1導(dǎo)通更加充分管壓降（UT1）CE將迅速減小，輸入電壓UI更多的加到負(fù)載上，UO得到快速回升。這個調(diào)整過程可以使用下面的變化關(guān)系圖表示：

UO↓→（UT1）E↓→UD1恒定→（UT1）BE↑→（IT1）B↑→（IT1）E↑→（UT1）CE↓→UO↑

當(dāng)輸出電壓上升時，整個分析過程與上面過程的變化相反，這里我們就不再重復(fù)，只是簡單的用下面的變化關(guān)系圖表示：

UO↑→（UT1）E↑→UD1恒定→（UT1）BE↓→（IT1）B↓→（IT1）E↓→（UT1）CE↑→UO↓

這里我們只分析了輸出電壓UO降低的穩(wěn)壓工作原理，其實輸入電壓UI降低等其他情況下的穩(wěn)壓工作原理都與此類似，最終都是反應(yīng)在輸出電壓UO降低上，因此工作原理大致相同。

從電路的工作原理可以看出，穩(wěn)壓的關(guān)鍵有兩點：一是穩(wěn)壓管D1的穩(wěn)壓值UD1要保持穩(wěn)定；二是調(diào)整管T1要工作在放大區(qū)且工作特性要好。

其實還可以用反饋的原理來說明簡易串聯(lián)穩(wěn)壓電源的工作原理。由于電路是一個射極輸出器，屬于電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路，電路的輸出電壓為UO＝（UT1）E≈（UT1）B，由于（UT1）B保持穩(wěn)定，所以輸出電壓UO也保持穩(wěn)定。

簡易串聯(lián)穩(wěn)壓電源由于使用固定的基準(zhǔn)電壓源D1，所以當(dāng)需要改變輸出電壓時只有更換穩(wěn)壓管D1，這樣調(diào)整輸出電壓非常不方便。另外由于直接通過輸出電壓UO的變化來調(diào)節(jié)T1的管壓降（UT1）CE，這樣控制作用較小，穩(wěn)壓效果還不夠理想。因此這種穩(wěn)壓電源僅僅適合一些比較簡單的應(yīng)用場合。

串聯(lián)型穩(wěn)壓電路圖（四）

圖4－1－1是簡易串聯(lián)穩(wěn)壓電源的一個實際應(yīng)用電路，這個電路用在無錫市無線電五廠生產(chǎn)的“詠梅”牌771型8管臺式收音機(jī)上。其中T8、DZ、R18構(gòu)成簡易穩(wěn)壓電路，B6、D4～D7、C21組成整流濾波電路。由于T8發(fā)射結(jié)有0.7V壓降，為保證輸出電壓達(dá)到6V，應(yīng)選用穩(wěn)壓值為6.7V左右的穩(wěn)壓管。

串聯(lián)型穩(wěn)壓電路圖（五）

圖4－2－1是串聯(lián)負(fù)反饋穩(wěn)壓電路電路圖，其中T1是調(diào)整管，D1和R2組成基準(zhǔn)電壓，T2為比較放大器，R3～R5組成取樣電路，R6是負(fù)載。其電路組成框圖見圖4－2－2。

假設(shè)由于某種原因引起輸出電壓UO降低時，通過R3～R5的取樣電路，引起T2基極電壓（UT2）O成比例下降，由于T2發(fā)射極電壓（UT2）E受穩(wěn)壓管D1的穩(wěn)壓值控制保持不變，所以T2發(fā)射結(jié)電壓（UT2）BE將減小，于是T2基極電流（IT2）B減小，T2發(fā)射極電流（IT2）E跟隨減小，T2管壓降（UT2）CE增加，導(dǎo)致其發(fā)射極電壓（UT2）C上升，即調(diào)整管T1基極電壓（UT1）B將上升，T1管壓降（UT1）CE減小，使輸入電壓UI更多的加到負(fù)載上，這樣輸出電壓UO就上升。這個調(diào)整過程可以使用下面的變化關(guān)系圖表示：

UO↓→（UT2）O↓→UD1恒定→（UT2）BE↓→（IT2）B↓→（IT2）E↓→（UT2）CE↑

→（UT2）C↑→（UT1）B↑→（UT1）CE↓→UO↑

當(dāng)輸出電壓升高時整個變化過程與上面完全相反，這里就不再贅述，簡單的用下圖表示：

UO↑→（UT2）O↑→UD1恒定→（UT2）BE↑→（IT2）B↑→（IT2）E↑→（UT2）CE↓

→（UT2）C↓→（UT1）B↓→（UT1）CE↑→UO↓

與簡易串聯(lián)穩(wěn)壓電源相似，當(dāng)輸入電壓UI或者負(fù)載等其他情況發(fā)生時，都會引起輸出電壓UO的相應(yīng)變化，最終都可以用上面分析的過程說明其工作原理。

在串聯(lián)負(fù)反饋穩(wěn)壓電源的整個穩(wěn)壓控制過程中，由于增加了比較放大電路T2，輸出電壓UO的變化經(jīng)過T2放大后再去控制調(diào)整管T1的基極，使電路的穩(wěn)壓性能得到增強(qiáng)。T2的β值越大，輸出的電壓穩(wěn)定性越好。

串聯(lián)型穩(wěn)壓電路圖（六）

精密串聯(lián)型穩(wěn)壓電源電路圖

電路原理如圖所示，變壓器T的次級N3的中心抽頭與二極管VD2、VD3的正極和電容C2、C6、C7的負(fù)極及電容C9、C10的正極等元器件的公共點相連并接地，其地電位為零。+5V穩(wěn)壓電源采用了一只性能優(yōu)良的集成塊CA723，作為自動調(diào)整輸出電壓。由二極管VD1整流、電容C1濾波，U1獲取的正直流電壓提供給CA723的11腳，CA723的6腳為一恒定電壓，經(jīng)電阻R4、R5和R6分壓，使5腳能獲取到基準(zhǔn)電壓。若+5V輸出端電壓升高時，CA723的4腳電位升高，經(jīng)CA723中的比較器進(jìn)行比較后，該比較信號送入誤差放大器，其10腳輸出低電位給調(diào)整管VT1的基極，使VT1的集電極與發(fā)射極間電壓增大，則輸出電壓減小，達(dá)到自動穩(wěn)壓。若輸出電壓減小，則整個變化過程將會向相反的方向變化。

主要技術(shù)指標(biāo)：輸入電壓：220V、50Hz，允許電壓變化正負(fù)10%；輸出直流電壓及負(fù)載電流：+5V2A、+12V1A、-12V1A；輸出紋波《30mA；輸出電壓調(diào)整范圍：正負(fù)0.5V；本電源有過載及短路保護(hù)裝置；變壓器T的參數(shù)：功率：35VA、N2：2x12V、N3：2x15V；環(huán)境溫度：-10～+40攝氏度。