1.10 直流穩壓電路
整流濾波之后的電壓和電流是不穩定的,必須經過穩壓電路才能得到穩定的直流電。
1. 并聯型直流穩壓電源
工作原理:如圖1-25所示為并聯型直流穩壓電源電路。電源220V經變壓器件降壓、全波橋式整流、電容濾波、穩壓二極管穩壓,輸出直流電壓供給負載。輸出直流電壓等于電源變壓器次級電壓的0.9倍。由于電路簡單,該電源用于要求不高的場合。

圖1-25 并聯型直流穩壓電源電路
市電u1(u1=220V)經過變壓器降壓后得交流電壓u2(u2=u1N2/N1),交流電壓u2經過單相橋式整流電路后獲得直流電壓U(UZ≈1.2u2),為了不使電路中產生電壓突變的情況,還要經過濾波電路,把電容和負載電阻并聯,以便吸收脈動電流,并使輸出電壓保持平穩。經過整流濾波電路之后的輸出電壓和我們所需的直流的電源還有相當的距離,為了能夠獲得更加穩定的直流電源,在整流濾波電路后還要經穩壓電路穩壓,這樣就得到了我們所需的直流電壓。
2. 串聯型直流穩壓電源
典型的穩壓電源結構如圖1-26(a)所示??梢钥闯觯粋€穩壓電源通常都是由變壓器、整流濾波、調整元件、比較放大、基準電源和取樣等六個部分構成,有些穩壓電源中還有過載或短路保護裝置。

圖1-26 串聯型直流穩壓電源
電路由變壓器T將220V降壓為10V,VD1~VD4橋式整流把交流10V變為脈動的直流電,經電容C1濾波,再由穩壓、放大、取樣環節,使調整管VT2工作,輸出直流電UO為6V。調整取樣電阻 RP的大小,就可以使輸出電壓 UO在6V以內變化。該電路輸出電流 IO為200mA。
它的穩壓工作過程是:當輸出電壓發生變化時,通過風阻分壓器來“取樣”,與基準電源比較后,放大器將誤差信號放大,送到調整管的基極調整其管壓降,以達到穩定輸出電壓的目的。一般地講,放大環節的放大倍數越大,穩定度就越高。
下面我們對照圖1-26(a)所示穩壓電源方框圖逐一分析如下:
(1)基準電壓
基準電壓應是一個穩定性較高的直流電壓,否則,由于基準電壓值改變,即使Usr不變,也會引起輸出電壓的變化,影響輸出電壓的穩定性。
目前,基準電壓往往采用硅穩壓管DZ和R5取得,如圖1-26(b)所示,穩壓管電路的關鍵是選擇限流電阻,其阻值應保證當輸入電壓Usr最小時,流過穩壓管的電流也不小于維持穩定電壓下的最小電流IZmin;而當輸入電壓Usr達到最大值時,應保證流過穩壓管的電流不大于它的最大允許電流IZmax,即要求限流電阻同時滿足:

(2)取樣環節
取樣環節是一個電阻分壓器,由R1、R2、RP組成,如圖1-26(b)所示。取樣電路的任務是將輸出電壓UO的一部分取出,加到比較放大器去,和基準電壓進行比較,以檢出輸出電壓UO變化值,并經放大后去控制調整環節。
(3)比較放大器
比較放大器是將取樣電路得到的電壓U與基準電壓UZ進行比較,然后以兩者之差進行放大,再去控制調整管以穩定輸出電壓。應該指出,放大器的增益將直接影響穩壓電源的質量指標。最簡單的比較放大器是一個單級直流放大器,VT1組成的單級直流放大器為比較放大環節,作用在放大管VT1上的輸入電壓Ube=UO-UZ。
(4)調整環節
調整環節是穩壓電源的核心環節,因為輸出電壓最后要依賴調整環節的調節作用才能達到穩定,而且穩壓電源能輸出的最大電流也主要是取決于調整環節。
調整環節由工作在線性區的功率管VT2組成,它的基極電流受比較放大級輸出信號控制。由于穩壓電源的輸出電流全部要經過調整管,因此應保證所選用的調整管具有足夠的功耗和集電極電流。