穩壓電源（stabilized voltage supply）是能為負載提供穩定的交流電或直流電的電子裝置，包括交流穩壓電源和直流穩壓電源兩大類。當電網電壓或負載出現瞬間波動時，穩壓電源會以 10-30ms 的響應速度對電壓幅值進行補償，使其穩定在±2%以內。

線性穩壓電源原理圖

如下圖所示，可變電阻 RW 跟負載電阻 RL 組成一個分壓電路，輸出電壓為：

Uo=Ui&TImes;RL/（RW+RL），因此通過調節 RW 的大小，即可改變輸出電壓的大小。請注意，在這個式子里，如果我們只看可調電阻 RW 的值變化，Uo 的輸出并不是線性的，但如果把 RW 和 RL 一起看，則是線性的。還要注意，我們這個圖并沒有將 RW 的引出端畫成連到左邊，而畫在右邊。雖然這從公式上看并沒有什么區別，但畫在右邊，卻正好反映了“采樣”和“反饋”的概念 ---- 實際中的電源，絕大部分都是工作在采樣和反饋的模式下的，使用前饋方法很少，或就是用了，也只是輔助方法而已。

讓我們繼續：如果我們用一個三極管或者場效應管，來代替圖中的可變阻器，并通過檢測輸出電壓的大小，來控制這個“變阻器”阻值的大小，使輸出電壓保持恒定，這樣我們就實現了穩壓的目的。這個三極管或者場效應管是用來調整電壓輸出大小的，所以叫做調整管。

像圖 1 所示的那樣，由于調整管串聯在電源跟負載之間，所以叫做串聯型穩壓電源。相應的，還有并聯型穩壓電源，就是將調整管跟負載并聯來調節輸出電壓，典型的基準穩壓器 TL431 就是一種并聯型穩壓器。所謂并聯的意思，就是象圖 2 中的穩壓管那樣，通過分流來保證衰減放大管射極電壓的“穩定”，也許這個圖并不能讓你一下子看出它是“并聯”的，但細心一看，確實如此。不過，大家在此還要注意一下：此處的穩壓管，是利用它的非線性區工作的，因此，如果認為它是一個電源，它也是一個非線性電源。為了便于大家理解，回頭我們找一個理適合的圖來看，直到可以簡明地看懂為止。

由于調整管相當于一個電阻，電流流過電阻時會發熱，所以工作在線性狀態下的調整管，一般會產生大量的熱，導致效率不高。這是線性穩壓電源的一個最主要的一個缺點。想要更詳細的了解線性穩壓電源，請參看模擬電子線路教科書。這里我們主要是幫助大家理清這些概念以及它們之間的關系。

圖 1

一般來說，線性穩壓電源由調整管、參考電壓、取樣電路、誤差放大電路等幾個基本部分組成。另外還可能包括一些例如保護電路，啟動電路等部分。下圖是一個比較簡單的線性穩壓電源原理圖（示意圖，省略了濾波電容等元件），取樣電阻通過取樣輸出電壓，并與參考電壓比較，比較結果由誤差放大電路放大后，控制調整管的導通程度，使輸出電壓保持穩定。

圖 2

穩壓電源電路圖（一）

線性直流穩壓電源電路圖

如圖所示為一種典型的線性直流穩壓電源的電路圖，它由電源開關 K、保險管、AC—DC 適配器、集成穩壓器和后級濾波器組成。當輸入 220V 交流電且開關 K 閉合時，輸出一個穩定的直流電壓，且穩定輸出在一定范圍內不受 220V 交流電網的波動和電子電路負載輕重的影響。

整流器的作用是將降低后的工頻交流電壓變換為直流電壓。圖 1.25 展示了整流器的工作原理。在交流的正半周，變壓器次級上正下負，電流從正極經 D1、負載和 D3 流回變壓器的負極，這樣若忽略二極管的導通電壓，在負載上得到一個大小與變壓器次級相同的電壓波形，極性為上正下負；在交流的負半周，變壓器次級上負下正，電流從正極經 D2、負載和 D4 流回變壓器的負極，這樣在負載也得到一個大小與變壓器次級相同的電壓波形，極性與正半周一樣，也為上正下負。因此在交流信號的正負半周的分別作用下，整流器均輸出單極性的脈動電壓，該輸出的直流成份已大于零。

穩壓電源電路圖（二）

圖（a）電路輸出電壓由電位器 Rp 調節，并且具有線性調節特性。

穩壓電源電路圖（三）

上圖為簡單穩壓電路，由限流電阻 Rs 和穩壓二極管 Dz 組成。

穩壓電源電路圖（四）

開關型穩壓電路具有體積小、效率高的特點。線性電源的效率為 30%～55 穩壓電路%；而開關穩壓器可達 60%～85%，而且可以省去工頻變壓器和巨大的散熱器，體積和重量都大為減小。這種電路已在各種電子設備中獲得廣泛的應用。常用的實現開關控制的方法；有自激式開關穩壓器、脈寬調制式開關穩壓器和直流變換式開關穩壓器等。

上圖是采用直流變換器的開關穩壓電路的框圖。對工頻電壓直接整流 - 濾波后獲得的直流電壓，由開關管變為高頻電壓。后者經高頻換流變壓器變為一定的電壓，再經高頻整流－濾波以后給出所需的輸出電壓 u0；開關管的工作受脈沖調制器和驅動放大器的控制。

當輸出電壓 u0 發生變化時，來自輸出端的取樣信號經比較電路產生誤差信號，然后通過脈沖調制器來控制開關管的開關工作比，從而使直流變換器的輸出保持穩定。開關管是在飽和區斷續工作的，所以功耗較線性電源的調整管為小，因而效率較高。穩壓電路大功率電力穩壓器是有補償變壓器，調壓器，控制電路，檢測電路和操作電路組成。

穩壓電源電路圖（五）

在輸入直流電壓和負載之間串聯入一個三極管，用三極管的管壓降代替穩壓二極穩壓電路管電路中的穩壓電阻 R。當  或  變化引起輸出電壓  變化時，  的變化將反映到三極管的發射結電壓  上，引起  的變化，從而調整  ，以保持輸出電壓的基本穩定。根據三極管所起的作用，稱為調整管。由于調整管與負載是串聯關系，所以圖 15-2-1 稱為串聯型穩壓電路。它主要由基準電壓、比較放大、取樣電路和調整元件組成。比較放大可以是單管放大電路、差動放大電路、集成運算放大器。調整元件可以是單個功率管，復合管或用幾個功率管并聯，取樣電路取出輸出電壓  的一部分和基準電壓 VREF 比較。

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