2.3　串联调整管稳压电路

2.3.1　稳压二极管稳压电路

如图2-9所示，该电路由电阻R和稳压二极管VZ组成。图中R为限流电阻，RL为负载，U_O为整流滤波电路输出的直流电压。

工作过程如下：

稳压二极管的特点是电流在规定范围内反向击穿时并不损坏，虽然反向电流有很大的变化，反向电压的变化却很小。该电路就是利用它的这个特性来稳压的。假设因电网电压的变化使整流输出电压U_O增高，这时加在稳压二极管VZ上的电压也会有微小的升高，但这会引起稳压管中电流的急剧上升。这个电流经过限流电阻R，使它两端的电压也急剧增大，从而可使加在稳压管（即负载）两端的电压回到原来的U_O值。而在电网电压下降时，U_I的下降使U_O有所降低，而稳压管中电流会随之急剧减小，使R两端的电压减小，则U_O上升到原值。

2.3.2　晶体管稳压电路

晶体管稳压电路有串联型和并联型两种，稳压精度高，输出电压可在一定范围内调节。晶体管稳压电路如图2-10所示，VT1为调整管（与负载串联），VT2为比较放大管。电阻R与稳压管VZ构成基准电路，提供基准电压。电阻R1、R2构成输出电压取样电路。电阻R3既是VTl的偏置电阻又是VT2的集电极电阻。

稳压工作过程：当负载RL的阻值大小不变时，若电网电压的波动使输入电压增大，则会引起输出电压U_O变大。通过R1、R2的分压会使VT2管的基极电压也随之升高。因VT2管的发射极接有稳压二极管，所以电压保持不变，则这时VT2的基极电流会随着输出电压的升高而增大，引起VT2的集电极电流增大。VT2的集电极电流使R3上电流增大，R3上的电压降也变大，导致VT1的基极电压下降。VT1管的导通能力减弱，使集电极发射极间电阻增大，压降增大，输出电压降低到原值。同理，当输入电压下降时，引起输出电压下降，而稳压电路能使VT1的集电极、发射极间电阻减小，压降变小，使输出电压上升，保证输出电压稳定不变。

调压原理：当电位器W的中间端上移时，使VT2的基极电压上升，它的基极和集电极电流增大，使R3两端的电压降增大，引起调整管VT1的基极电压下降，使输出电压也随之下降；同理，当电位器W的中间端向下滑动时，能使输出电压上升；调整后的输出电压，仍受电路稳压作用的控制，不受电网波动或负载变化的影响。

2.3.3　带有保护功能的稳压电路

在串联型稳压电路中，负载与调整管串联，当输出过载或负载短路时，输入电压全部加在调整管上，这时流过调整管的电流很大，使得调整管过载而损坏。即使在电路中接入熔丝作为短路保护，也因它的熔断时间较长，仍不能对晶体管起到良好的保护作用。因此，必须在电源中设置快速动作的过载保护电路。如图2-11所示，三极管VT3和电阻R构成限流保护电路。因电阻R的取值比较小，当负载电流在正常范围时，它两端压降小于0.5V，VT3处于截止状态，稳压电路正常工作。当负载电流超过限定值时，R两端电压降超过0.5V，VT3导通，其集电极电流流过负载电阻R1，使R1上的压降增大，导致VT1基极电压下降，内阻变大，控制VT1集电极电流不超过允许值。

2.3.4　输出电压连续可调的稳压电路

（1）电路分析　如图2-12所示，BX1、BX2为熔丝B电源变压器，VD1～VD4为整流二极管，C1、C2为保护电容，C3、C4为滤波电容，R1、R2、C5、C6为RC供电滤波电路，R3为稳定电阻，C8为加速电容，VZ为稳压二极管，R4、R5、R6为分压取样电路，C7为输出滤波电容，VT1为调整管，VT2为推动管，VT3为误差放大管。

（2）电路工作原理

①自动稳压原理　当某原因+V↑→R5中点电压↑→VT3Ub↑→Ube↑→Ib↑→Ic↑→UR1.2↑→UC↓→VT2Ub↓→Ib↓→Rce↑→Ue2↓→VT1Ub↓→Ube↓→Ib↓→Ic↓→Rce↑→Ue↓→+V↓原值。

②手动调压原理　此电路在设计时，只要手动调整R5中心位置，即可改变输出电压的高低。如当R5中点上移时，使VT3UB电压上升，根据自动稳压过程可知+V下降；如当R5中点下移时，则+V会上升。

2.3.5　三端集成稳压器

为了使稳压器能在比较大的电压变化范围内正常工作，在基准电压形成和误差放大部分设置了恒流源电路。启动电路的作用就是为恒流源建立工作点。实际电路是由一个电阻网络构成的，在输出电压不同的稳压器中，使用不同的串、并联接法，形成不同的分压比。通过误差放大之后去控制调整管的工作状态，使其输出稳定的电压。图2-13所示为普通三端稳压器基本应用电路。