直流稳压电源有哪几部件组成(直流稳压电源有哪些)

本文将重点为大家介绍这种DC稳压电源，其中，DC稳压电源是指一种能为负载设备提供DC电源的电子设备。本文将着重为大家介绍这种稳压电源。在接下来的文章中，我们将介绍DC稳压电源的分类以及两个具体的DC稳压电源设计，相信对大家学习稳压电源的相关知识很有帮助！

DC稳压电源可分为:

①可控整流型。通过改变晶闸管的导通时间来调节输出电压。

②劈砍型。输入是一个不稳定的DC电压，它可以改变开关电路的开关比，得到一个单向脉动的DC，然后经过滤波可以得到一个稳定的DC电压。

③转换器类型。不稳定的DC电压首先由逆变器转换成高频交流电，然后从变压、整流、滤波后的新DC输出电压中采样，反馈控制逆变器的工作频率，从而达到稳定DC输出电压的目的。

整流滤波后的DC电压输出虽然平滑，但稳定性仍然较差。整流滤波后的DC电压必须稳定，以满足电子设备的需要。常用的DC稳压电路有两种:并联稳压电路和串联稳压电路。

下面介绍硅稳压器并联稳压电源和晶体管并联稳压电源的设计方案。

一、硅齐纳二极管并联稳压电源

1.电路原理分析

图3-1-1显示了硅齐纳二极管的稳压电源。其中D1是齐纳二极管，R1是限流电阻，R2是负载。因为D1和R2是并联的，所以叫并联稳压电路。这个电路必须接在整流滤波电路之后，正极上端，负极下端。由于齐纳二极管D1反向导通时两端电压始终保持固定值，因此R2两端电压在一定条件下也能保持稳定。

我们来分析一下具体的工作原理:

假设输入电压为UI，当UI由于某种原因上升时，UD1也会相应上升。根据电压调节器的特性可以知道，UD1的小幅度增加会导致ID1的急剧增加，这样流过R1的IR1的电流也会增加，R1两端的电压UR1也会上升，这样R1就分担了UI上升的很大一部分值，UD1就可以保持稳定，从而达到负载上的电压UR2保持稳定的目的。这个过程可以用下面的变化图来表示:

UI↑→UD1↑→ID1↑→IR1↑→UR1↑→UD1↓

相反，如果UI下降，可以用下面的变化图来表示:

UI↓→UD1↓→ID1↓→IR1↓→UR1↓→UD1↑

从前面的分析可以看出，D1负责控制电路的总电流，R1负责控制电路的输出电压，整个稳压过程是由D1和R1共同作用完成的。

2、组件选择

让我们来看看当负载电压UR1和负载电流IR1已知时，如何设计硅稳压器。

(1)稳压管D1的初选

一般情况下，可以根据UD1=UR2和ID1≈(IR2)max初步选择稳压器D1，如果负载有可能开路，则应选择(ID1)max≈(2-3)(IR2)max，因为负载加载时所有电流都会流过D1，所以ID1应适当选择较大。。

(2)选择输入电压

一般可以选择UI=(2-3)UR2。

(3)选择限流电阻R1

R1=(UI-UR2)/(ID1+IR2)

但是有两种极端情况需要考虑:

当UI最大且负载开路时(即IR2=0)，流经D1的电流最大。为了不超过D1的最大允许电流(ID1)max，需要有足够大的电流电阻，否则会烧D1。R1需要满足:

当UI最小且负载电流最大时，流经D1的电流最小。为了保证D1此时能工作在击穿区，起到稳压的作用，D1中要流过一定的电流，一般为5mA-10mA。R1需要满足:

R1&lt((UI)min-UR2)/(ID1+(IR2)max)

R1 & gt；((UI)max-UR2)/ ID1)max

限流电阻R1的值应在上述两个公式的范围内选取。

(4)检查电路稳定性。

电路的稳定性需要根据实际电路的要求来确定。如果稳定性不够，可以适当增加R1和UI，也可以选择动态电阻R相对较小的稳压器。

二、晶体管并联稳压电源

1.电路原理分析

图3-1-2显示了晶体管并联的稳压电源。其中T1是稳压管，D1是基准稳压管，R1是D1的限流电阻，R2是限流电阻，R3是负载。这个稳压电路的输出电压大约等于稳压管D1的稳压值(实际上要加上T1的发射极结电压，一般锗管为0.3V，硅管为0.7V)。

这是因为电源工作时，T1的发射极结导通，发射极电压与基极电压一致，而基极电压被D1稳定在一个固定值。这个电路可以看作是T1把D1的稳压效果放大了β倍，相当于接了一个稳压值为D1，稳压效果为D1的β倍的稳压管。

该电路的工作原理是:

UI↑→UD1↑→(UT1)EC↑→(IT1)EC↑→IR2↑→UR2↑→(UT1)EC↓

UI↓→UD1↓→(UT1)EC↓→(IT1)EC↓→IR2↓→UR2↓→(UT1)EC↓

2、组件选择

该电路中元器件的选择步骤与硅稳压管并联稳压电路相似，主要从以下几个方面进行。

(1)初步选择调节管T1和稳定管D1。

选择调节管T1时，额定电流ICM应大于输出电流IO，以保证负载开路时调节管不会因电流过大而损坏。另外，为了保证调节管有良好的调节效果，还要求β值大，漏电流小。

选择齐纳二极管D1时，主要考虑其稳压和T1发射极结电压之和应等于输出电压。

(2)选择输入电压

为了保证稳压电源的效率，输入电压不能太高，不能超过2 UI。

(3)选择限流电阻R2。

对于并联稳压电路，限流电阻R2是整个电路的关键。R2选得大，稳压效果好，但功耗高(因为电阻的功耗为P=I2R)，要求输入电压提高，所以电源的效率比较低。具体计算方法请参照第三步选择硅稳压管并联稳压电路的元件。

(4)检查电路稳定性。

整个电路的稳定性需要根据实际电路的要求来确定。如果稳定性不够，可以适当提高R1和UI，也可以选择β值更大、漏电流更小的调节管。

3.复合调节管并联稳压电源。

图3-1-3是一种采用复合稳压管的并联稳压电源。与图3-1-2中的电路最大的区别是改变了调节管，使之符合管结构，从而可以得到更大的β值，得到更大的ICM。选择部件时，可以采用类似于图3-1-2的方法。然而，由于该电路的电流较大，需要注意的是，限流电阻R1除了电阻之外，还应考虑其功率。以避免在负载断开时烧坏限流电阻器。

4.并联稳压电源的优缺点

并联稳压电源的优势:

当负载变化不大时，稳压性能较好。

对瞬间变化有良好的适应性。

具有过载自我保护性能，当输出断开时，调节管不会损坏。

并联稳压电路的缺点:

输出电压调整范围非常小。

稳定性不容易做到很高。

效率低，尤其是负载较轻时，几乎所有的电能都消耗在限流电阻和调节管上。

实际上，并联稳压电源的这些优点是可以通过使用串联稳压电源的一些特殊电路来实现的。但是并联稳压电源的这些固有缺点很难改善，所以现在广泛使用串联稳压电源。