中心議題：

• 學習直流穩壓電源電路
• 對穩壓電源的要求

解決方案：

• 用複合管做調整管的穩壓電源

• 加裝保護電路

穩壓電源一般由變壓器、整zheng流liu器qi和he穩wen壓ya器qi三san大da部bu分fen組zu成cheng。變bian壓ya器qi把ba市shi電dian交jiao流liu電dian壓ya變bian為wei所suo需xu要yao的de低di壓ya交jiao流liu電dian。整zheng流liu器qi把ba交jiao流liu電dian變bian為wei直zhi流liu電dian。經jing濾lv波bo後hou
，穩wen壓ya器qi再zai把ba不bu穩wen定ding的de直zhi流liu電dian壓ya變bian為wei穩wen定ding的de直zhi流liu電dian壓ya輸shu出chu。

一、穩壓電源的技術指標及對穩壓電源的要求

穩壓電源的技術指標可以分為兩大類：一類是特性指標，如輸出電壓、輸出電濾及電壓調節範圍

；另一類是質量指標，反映一個穩壓電源的優劣，包括穩定度、等效內阻（輸出電阻）、紋波電壓及溫度係數等。對穩壓電源的性能
，主要有以下四個萬麵的要求

1．穩定性好

當輸入電壓Usr (整流,濾波的輸出電壓)在規定範圍內變動時，輸出電壓Usc 的變化應該很小一般要求。
由於輸入電壓變化而引起輸出電壓變化的程度，稱為穩定度指標，常用穩壓係數S 來表示：S的大小，反映一個穩壓電源克服輸入電壓變化的能力。在同樣的輸入電壓變化條件下
，S越小，輸出電壓的變化越小，電源的穩定度越高。通常S約為。
2.輸出電阻小

負載變化時（從空載到滿載），輸出電壓Usc 
，應基本保持不變。穩壓電源這方麵的性能可用輸出電阻表征。
輸出電阻（又叫等效內阻）用rn 表示
，它等於輸出電壓變化量和負載電流變化量之比。   

rn 反映負載變動時，輸出電壓維持恒定的能力，rn 越小，則Ifz 變化時輸出電壓的變化也越小。性能優良的穩壓電源
，輸出電阻可小到1歐，甚至0．01歐。

3.電壓溫度係數小

當dang環huan境jing溫wen度du變bian化hua時shi，會hui引yin起qi輸shu出chu電dian壓ya的de漂piao移yi。良liang好hao的de穩wen壓ya電dian源yuan

，應ying在zai環huan境jing溫wen度du變bian化hua時shi，有you效xiao地di抑yi製zhi輸shu出chu電dian壓ya的de漂piao移yi，保bao持chi輸shu出chu電dian壓ya穩wen定ding
，輸shu出chu電dian壓ya的de漂piao移yi用yong溫wen度du係xi數shuKT來表示.

4.輸出電壓紋波小

所謂紋波電壓，是指輸出電壓中50赫或100赫的交流分量，通常用有效值或峰值表示。經過穩壓作用，可以使整流濾波後的紋波電壓大大降低，降低的倍數反比於穩壓係數S 。

上節介紹的串聯型穩壓電路，用做一種簡單的穩壓電源，可以滿足一般無線電愛好者的需要。但是，這種電源還有許多“天生的”缺(que)陷(xian)
，要(yao)提(ti)高(gao)對(dui)性(xing)能(neng)的(de)要(yao)求(qiu)，就(jiu)必(bi)須(xu)再(zai)做(zuo)一(yi)些(xie)改(gai)進(jin)。從(cong)以(yi)下(xia)四(si)個(ge)右(you)麵(mian)對(dui)它(ta)的(de)性(xing)能(neng)加(jia)以(yi)改(gai)善(shan)，便(bian)可(ke)做(zuo)成(cheng)一(yi)台(tai)有(you)實(shi)用(yong)價(jia)值(zhi)的(de)穩(wen)壓(ya)電(dian)源(yuan)了(le)。這(zhe)就(jiu)是(shi)：增加放大環節
，提高穩定性
，使輸出電壓可調；用複合管做調整管，使輸出電流增大；增加保護電路
，使電源工作安全可靠。
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二

、帶有放大環節的穩壓電源

輸出電壓的變化量△Usc 是(shi)很(hen)微(wei)弱(ruo)的(de)，它(ta)對(dui)調(tiao)整(zheng)管(guan)的(de)控(kong)製(zhi)作(zuo)用(yong)也(ye)很(hen)弱(ruo)，因(yin)此(ci)穩(wen)壓(ya)效(xiao)果(guo)不(bu)夠(gou)好(hao)，帶(dai)有(you)放(fang)大(da)環(huan)節(jie)的(de)穩(wen)壓(ya)電(dian)源(yuan)，就(jiu)是(shi)在(zai)電(dian)路(lu)中(zhong)增(zeng)加(jia)一(yi)個(ge)直(zhi)流(liu)放(fang)大(da)器(qi)
，把(ba)微(wei)弱(ruo)的(de)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)變(bian)化(hua)量(liang)先(xian)加(jia)以(yi)放(fang)大(da),再去控製調整管，從而提高對調整管的控製作用
，使穩壓電源的穩定性能得到改善。圖5-22 是帶有放大環節的穩壓電源電路。 圖中，BG1 是調整管

，BG2 是比較放大管。輸出電田變化量△Usc 的一部分與基準電壓Uw 比較

，並經BG2 放大後進到了BG1 的基極。Rc 是BG2 的集電極電阻
，又是BG1 的上偏置電阻。R1、R2是BG2 的上、下偏置電阻，組成分壓電路
，把ΔUsc 的一部分作為輸出電壓的取樣

，送給BG2 的基極
，因此又叫取樣電路 R2 上的電壓Ub2：叫取樣電壓。DW和R3組，成穩壓電路，提供基準電壓。

從電路路中可以看出，當輸出電壓Usc 下降的時候
，通過R1
、R2組成的分壓電路的作用，BG2 的基極電位Ub2也下降了。由於基準電壓UW 使BG2 的發射極電位保持不變

，Ubc2 ：＝Ub2，一UW隨之減小。於是BG2 集電極電流Ic：減小，Uc2增高
，即BG1 的基極電位Ub1增高
，使Icl增加，管壓降Uce1減小

，從而導致輸出電壓Usc 保持基本穩定。BG2 的放大倍數越大，調整作用就越強，輸出電壓就越穩定。

如果輸出電壓Usc 增高時，同樣道理，又會通過反饋作用使Usc 減小，保持輸出電壓基本不變。

下麵談談各元件的選取原則。前麵已經提到，Rc是放大級的負載電阻
，又相當於調整管的偏置電阻。Rc大，放大倍數大，有利於提高穩壓器指標，但Rc過大會使BG2 和調整管電流太小，限製了負載電流和調整範圍。通常Rc根據下列公式選取：

Usrmin 為整流輸出的最小電壓。Ic2可取1～3毫安。穩壓管DW的穩定電壓Uw
，選擇範圍比較寬，隻要不使BG2 飽和（即Uw比Usc 低2伏以下）均可。Uw取得大，取樣電壓可大些
，有利於提高穩壓性能。限流電阻R3通過的電流I3，應該等於DW的穩定電流，那應滿足下述關係：

輸入電壓Usr 應大於輸出電壓Usc 3～8伏。Usr 過小，調整管容易飽和而起不到調整作用；Usr 過大
，則增加管子耗損，並浪費功率。整流紋波小的
，Usr 可取低些
；紋波大的
，Usr 應取高些。調整管BG1 的β值要盡量大，為此可以使用複倉管。調整管的功耗也要足夠大，應滿足下式要求：Usrmax 為電網電壓最高時的整流輸出電壓。

放大管BG2 也要選用β值大的管子，以增強對調整管的控製作用，使輸出的更穩定。在Usc 較大的穩壓電路中，還應注意BG2 所能承受的反向電壓，應選取的晶體管。

分壓電阻（R1＋R2）要適當小些
，以提高電路性能。通常取流過分壓電阻的電流大於放大管基極電流的5-10倍。分壓比決定於輸出電壓Usc 和參考電壓Uw，由下式決定：一般可先選定R1 或R2，再通過計算調整另外一隻電阻器
，分壓比要選得大些
，一般選0．5～0．8。

三、輸出電壓可調的穩壓電源

從上麵電路可以看到，輸出電壓與基準電壓之間的關係，是由分壓電路來“調配”的。在基準電壓一定的情況下，改變分壓比，就可以在一定範圍裏改變輸出電壓。在R1與R2之間加接一個電位器W（見圖5- 23），便可以實現輸出電壓在一定範圍內連續可調。
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四、用複合管做調整管的穩壓電源

在穩壓電源中，負載電流Ifz 要yao流liu過guo調tiao整zheng管guan
，輸shu出chu大da電dian流liu的de電dian源yuan必bi須xu使shi用yong大da功gong率lv的de調tiao整zheng管guan，這zhe就jiu要yao求qiu有you足zu夠gou大da的de電dian流liu供gong給gei調tiao整zheng管guan的de基ji極ji，而er比bi較jiao放fang大da電dian路lu供gong不bu出chu所suo需xu要yao的de大da電dian流liu
，另ling一yi方fang麵mian，調tiao整zheng管guan需xu要yao有you較jiao高gao的de電dian流liu放fang大da倍bei數shu
，才cai能neng有you效xiao地di提ti高gao穩wen壓ya性xing能neng
，但dan是shi大da功gong率lv管guan一yi般ban電dian流liu放fang大da倍bei數shu都dou不bu高gao。解jie決jue這zhe些xie矛mao盾dun的de辦ban法fa，是shi給gei原yuan有you的de調tiao整zheng管guan再zai配pei上shang一yi個ge或huo幾ji個ge“助手”，組成複合管。用複合管做調整管的穩壓電源電路如圖5一24所示。 用複合管做調整管時，BG2 的反向電流Iceo2將被放大
，尤其是采用大功率鍺管時
，反向截止電流Icbo比較大，並隨溫度增高按指數增加，很容易造成高溫空載時穩壓電源的失控，使輸出電壓Usc 增大。誤差信號ΔUsc 經放大加到BG2 的級基極來減少Ic人，可能迫使BG2 截止。為了使調整管在不同溫度下都工作在放大區，常在BG1 的基極加電阻（R7）接到電源的正極（如圖5一24）或負極。在溫度或負載變化不大或全用矽管時，可不加這個電阻。

R7的數值
，可近似由下式決定： 五、帶有保護電路的穩壓電源。

在zai穩wen壓ya電dian路lu中zhong
，要yao采cai取qu短duan路lu保bao護hu措cuo施shi，才cai能neng保bao證zheng安an全quan可ke靠kao地di工gong作zuo。普pu通tong保bao險xian絲si熔rong斷duan較jiao慢man，用yong加jia保bao險xian絲si的de辦ban法fa達da不bu到dao保bao護hu作zuo用yong
，而er必bi須xu加jia裝zhuang保bao護hu電dian路lu。

保護電路的作用是保護碉整管在電路短路
、電流增大時不被燒毀。其基本方法是，當輸出電流超過某一致值時

，使調整管處於反向偏置狀態
，從而截止

，自動切斷電路電流。 保護電路的形式很多。圖5－25是二極管保護電路
，由二極管D和檢圖5－25 二極管保護電路測電阻R0組成。正常工作時，雖然二極管兩端的電壓上低下場，但二極管仍處於反向截止狀態。負載電流增大到一定數值時，電阻RO上的壓陷ROIe 加大

，使二極管導通。由於UD＝Ube1＋RO Ie,而二極管的導通電壓UD是一定的，則Ube1被迫減小，從而使Ie限製到一定值，達到保護調整管的目的。在使用時，二極管要選用UD 值大的。
圖5－26是三極管保護電路。由三極管BG2 和分壓電阻R4、R5組成。電路正常工作時，通過R4與R5的壓作用，使得BG2 的基極電位比發射極電位高，發射結承受反向電壓。於是BG2 處於截止狀態（相當於開路），對穩壓電路沒有影響。當電路短路時，輸出電壓為零，BG2 的發射極相當於接地

，則BG2 處於飽和導通狀態（相當於短路），從而使調整管BG1 基極和發射極近於短路，而處於截止狀態
，切斷電路電流，從而達到保護目的。