第四章 串联稳压电源

    上一章我们谈到并联稳压电源有效率低、输出电压调节范围小和稳定度不高这三个缺点。而串联稳压电源正好可以避免这些缺点，所以现在广泛使用的一般都是串联稳压电源。

    图4－1－1是简易串联稳压电源，T1是调整管，D1是基准电压源，R1是限流电阻，R2是负载。由于T1基极电压被D1固定在U_D1，T1发射结电压（U_T1）_BE在T1正常工作时基本是一个固定值（一般硅管为0.7V，锗管为0.3V），所以输出电压U_O＝U_D1－（U_T1）_BE。当输出电压远大于T1发射结电压时，可以忽略（U_T1）_BE，则U_O≈U_D1。

    下面我们分析一下建议串联稳压电源的稳压工作原理：

    假设由于某种原因引起输出电压U_O降低，即T1的发射极电压（U_T1）_E降低，由于U_D1保持不变，从而造成T1发射结电压（U_T1）_BE上升，引起T1基极电流（I_T1）_B上升，从而造成T1发射极电流（I_T1）_E被放大β倍上升，由晶体管的负载特性可知，这时T1导通更加充分管压降（U_T1）_CE将迅速减小，输入电压U_I更多的加到负载上，U_O得到快速回升。这个调整过程可以使用下面的变化关系图表示：

U_O↓→（U_T1）_E↓→U_D1恒定→（U_T1）_BE↑→（I_T1）_B↑→（I_T1）_E↑→（U_T1）_CE↓→U_O↑

    当输出电压上升时，整个分析过程与上面过程的变化相反，这里我们就不再重复，只是简单的用下面的变化关系图表示：

U_O↑→（U_T1）_E↑→U_D1恒定→（U_T1）_BE↓→（I_T1）_B↓→（I_T1）_E↓→（U_T1）_CE↑→U_O↓

    这里我们只分析了输出电压U_O降低的稳压工作原理，其实输入电压U_I降低等其他情况下的稳压工作原理都与此类似，最终都是反应在输出电压U_O降低上，因此工作原理大致相同。

    从电路的工作原理可以看出，稳压的关键有两点：一是稳压管D1的稳压值U_D1要保持稳定；二是调整管T1要工作在放大区且工作特性要好。

    其实还可以用反馈的原理来说明简易串联稳压电源的工作原理。由于电路是一个射极输出器，属于电压串联负反馈电路，电路的输出电压为U_O＝（U_T1）_E≈（U_T1）_B，由于（U_T1）_B保持稳定，所以输出电压U_O也保持稳定。

    简易串联稳压电源由于使用固定的基准电压源D1，所以当需要改变输出电压时只有更换稳压管D1，这样调整输出电压非常不方便。另外由于直接通过输出电压U_O的变化来调节T1的管压降（U_T1）_CE，这样控制作用较小，稳压效果还不够理想。因此这种稳压电源仅仅适合一些比较简单的应用场合。

    图4－1－1是简易串联稳压电源的一个实际应用电路，这个电路用在无锡市无线电五厂生产的“咏梅”牌771型8管台式收音机上。其中T8、D_Z、R18构成简易稳压电路，B6、D4～D7、C21组成整流滤波电路。由于T8发射结有0.7V压降，为保证输出电压达到6V，应选用稳压值为6.7V左右的稳压管。

 

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（2007年01月15日于武汉）