一、穩(wěn)壓電源簡(jiǎn)介

上圖是一個(gè)簡(jiǎn)單的，也是一個(gè)完整的電源電路。

交流輸入電路(圖中的輸入電源和電源變壓器)有兩個(gè)用意，一個(gè)是把交流電的不安全的電壓變成安全的電壓(比如將220V轉(zhuǎn)成14V);第二個(gè)是在許多的電路當(dāng)中，它將交流輸入經(jīng)過(guò)處理后作為輸入部分輸送到電路結(jié)構(gòu)當(dāng)中。

然而輸入電路它能把電源電壓降低，但是他不能改變電流的方向，而我們使用的家用電器都是使用直流電，因此我們還要將交流電變成直流電，因此我們就要整流電路。整流電路將交流電變成直流電。 而通常情況下將交流電經(jīng)過(guò)整流之后，變成不是純粹的直流電，還有很多的交流成分，我們必須將交流成分進(jìn)一步處理。處理成向直流一樣平坦的電路。

那么將交流成分過(guò)濾掉，我們叫做濾波電路。濾波電路有時(shí)候又叫做平滑電路。經(jīng)過(guò)濾波之后可以說(shuō)變成了純粹的直流電。然而現(xiàn)在還不能直接接入負(fù)載。因?yàn)檫€存在兩個(gè)問(wèn)題：第一，負(fù)載增大，必然要求輸入端的電流也要增加，而負(fù)載減小，輸入端的電流也要相應(yīng)減小;第二，輸入端的電壓也會(huì)發(fā)生變化，比如用電高峰的時(shí)候輸入端電壓會(huì)降低，而用電高峰過(guò)去之后，輸入端電壓又會(huì)上升。

為了解決上面兩個(gè)問(wèn)題，就需要穩(wěn)壓電路。經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓電路，我們得到了理想的直流電，此時(shí)，可以連接負(fù)載。

綜述：我們知道，通過(guò)二極管等可以將交流電整流為脈動(dòng)直流電。通過(guò)電容、電感等可以將脈動(dòng)的直流電濾波平滑成所需要的直流電。但是，對(duì)于蓄電池電源來(lái)說(shuō)，增大負(fù)載電流時(shí)蓄電池的終端電壓會(huì)逐漸下降。對(duì)于用整流得到的直流電源而言，輸入端交流電源的電壓變化，也同樣會(huì)引起終端電壓的變化。因此，必須使用穩(wěn)壓電路以防止負(fù)載變化的影響，保持輸出電壓恒定。

那么穩(wěn)壓電源要解決的問(wèn)題主要有兩個(gè)：

負(fù)載增大或減小時(shí)，使電壓迅速獲得穩(wěn)定;

輸入端電壓發(fā)生變化時(shí)，使電壓迅速獲得穩(wěn)定。

二、串聯(lián)型固定式晶體管穩(wěn)壓電源電路的組成與原理

上圖是由可變電阻R1與負(fù)載RL相串聯(lián)的電路。如果RL的值不變，則在輸入電壓UI增加時(shí)，不斷增大R1的阻值，輸入電壓的增量就會(huì)全部降落在電阻R1上，從而可以保持輸出電壓UO不變。若輸入電壓UI不變，則當(dāng)RL的值減小使輸出電流IO增加時(shí)，相應(yīng)地減小R1的阻值，維持分壓比不變，也可保持輸出電壓UO不變。顯然，通過(guò)調(diào)節(jié)R1的阻值可以實(shí)現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定，R1被稱為調(diào)整原件。然而，實(shí)際電路中不可能用手動(dòng)的方法改變R1的值，必須采取能自動(dòng)調(diào)節(jié)的器件。

三極管就可以充當(dāng)這個(gè)器件。

工作在放大區(qū)的晶體管c、e極之間相當(dāng)于一個(gè)可變電阻，即：集電極、發(fā)射極間的電壓Uce是隨Ice變化而改變的，只要使其受輸出電壓的制約，就可以把晶體管作為調(diào)整元件。

三、串聯(lián)型可調(diào)式穩(wěn)壓電源電路組成與原理

根據(jù)上述穩(wěn)壓電源電路的工作原理，用我們學(xué)過(guò)的知識(shí)，來(lái)制作“串聯(lián)型可調(diào)式晶體管穩(wěn)壓電源電路”，其步驟如下：

首先，設(shè)計(jì)穩(wěn)壓電路的方框原理圖;

· 原理是要知道負(fù)載兩端的電壓變化(取樣電路)。

· 要和基準(zhǔn)電路比較才知道高低(基準(zhǔn)電路)。

· 比較放大(比較放大環(huán)節(jié))。

· 電壓調(diào)整(電壓調(diào)整電路)。

其次，設(shè)計(jì)穩(wěn)壓電路的電路原理圖;

最后，分析工作原理。

當(dāng)負(fù)載不變時(shí)，若輸入電壓UI升高，則UO升高，通過(guò)R1、R2的分壓作用，Vt1的基極電位Ub1升高。由于Ue1不變，故Ube1升高。Vt1的集電極電流Ic1增大，使Uc1(Vt2的基極電位Ub2)下降。由于Vt2是射極輸出器，故Ue2也隨之下降，即UO下降，從而維持UO不變，過(guò)程如下：

當(dāng)UI固定不變，若負(fù)載加大使輸出電壓UO降低，則R1、R2的分壓作用，將使Ub1下降，而Vt1的發(fā)射極電位為穩(wěn)壓二極管兩端的穩(wěn)定電壓，將保持不變，兩者比較后，Vt1的發(fā)射結(jié)壓降Ube1減小，從而Ic1減小，Uc1升高，而Uc1是調(diào)整Vt2的基極電位，Vt2是射極跟隨器，所以Vt2的射極電位Ue2(即UO)跟隨Ue1升高，UO的升高補(bǔ)償了UO的降低，即輸出電壓保持不變。過(guò)程如下：

串聯(lián)型可調(diào)穩(wěn)壓電路實(shí)際上是一個(gè)電壓負(fù)反饋電路，反饋電壓Ub1，它從輸出電壓UO中取出與基準(zhǔn)電壓Uz相比較，然后把差值電壓進(jìn)行放大去控制調(diào)整管，調(diào)節(jié)其管壓降使輸出電壓重新恢復(fù)到原來(lái)的穩(wěn)定值。