常見穩(wěn)壓電源電路設(shè)計(jì)（一）

首先推薦一下7805組成的5V輸出的電源電路。

78XX系列集成穩(wěn)壓器的典型應(yīng)用電路如下圖所示，這是一個(gè)輸出正5V直流電壓的穩(wěn)壓電源電路。IC采用集成穩(wěn)壓器7805，C1、C2分別為輸入端和輸出端濾波電容，RL為負(fù)載電阻。當(dāng)輸出電較大時(shí)，7805應(yīng)配上散熱板。

下圖為提高輸出電壓的應(yīng)用電路。穩(wěn)壓二極管VD1串接在78XX穩(wěn)壓器2腳與地之間，可使輸出電壓Uo得到一定的提高，輸出電壓Uo為78XX穩(wěn)壓器輸出電壓與穩(wěn)壓二極管VC1穩(wěn)壓值之和。VD2是輸出保護(hù)二極管，一旦輸出電壓低于VD1穩(wěn)壓值時(shí)，VD2導(dǎo)通，將輸出電流旁路，保護(hù)7800穩(wěn)壓器輸出級(jí)不被損壞。

下圖為輸出電壓可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)的應(yīng)用電路。由于R1、RP電阻網(wǎng)絡(luò)的作用，使得輸出電壓被提高，提高的幅度取決于RP與R1的比值。調(diào)節(jié)電位器RP，即可一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)輸出電壓。當(dāng)RP=0時(shí)，輸出電壓Uo等于78XX穩(wěn)壓器輸出電壓；當(dāng)RP逐步增大時(shí)，Uo也隨之逐步提高。

常見穩(wěn)壓電源電路設(shè)計(jì)（二）

圖所示是采用A723構(gòu)成的輸出20A/5V穩(wěn)壓電源電路，本電路外接晶體管使輸出電流達(dá)到20A，若輸出電壓超過6V，晶閘管VS動(dòng)作，防止輸出端短路時(shí)產(chǎn)生的過電壓，若輸出電壓低于5V時(shí)，輸入電壓約為13V，A723的工作電源由輔助電源提供，恒流保護(hù)回路的動(dòng)作電流約為30A，輸出電壓可調(diào)范圍為4.92-5.09V，電路中采用多個(gè)晶體管并聯(lián)須注意均流問題。

常見穩(wěn)壓電源電路設(shè)計(jì)（三）

圖中為不間斷5V電源電路，市電供電時(shí)，V通過R2向7.2V電池緩慢充電市電停止供電時(shí)，電池通過二極管VD1提供電源，MAX610可連續(xù)提供5V電壓輸出直到V+近似為、5.8V，即使、電池電壓降為6.5V。

常見穩(wěn)壓電源電路設(shè)計(jì)（四）

圖是簡易串聯(lián)穩(wěn)壓電源，T1是調(diào)整管，D1是基準(zhǔn)電壓源，R1是限流電阻，R2是負(fù)載。由于T1基極電壓被D1固定在UD1，T1發(fā)射結(jié)電壓（UT1）BE在T1正常工作時(shí)基本是一個(gè)固定值（一般硅管為0.7V，鍺管為0.3V），所以輸出電壓UO＝UD1－（UT1）BE。當(dāng)輸出電壓遠(yuǎn)大于T1發(fā)射結(jié)電壓時(shí)，可以忽略（UT1）BE，則UO≈UD1。

串聯(lián)穩(wěn)壓電源的穩(wěn)壓工作原理：

假設(shè)由于某種原因引起輸出電壓UO降低，即T1的發(fā)射極電壓（UT1）E降低，由于UD1保持不變，從而造成T1發(fā)射結(jié)電壓（UT1）BE上升，引起T1基極電流（IT1）B上升，從而造成T1發(fā)射極電流（IT1）E被放大β倍上升，由晶體管的負(fù)載特性可知，這時(shí)T1導(dǎo)通更加充分管壓降（UT1）CE將迅速減小，輸入電壓UI更多的加到負(fù)載上，UO得到快速回升。這個(gè)調(diào)整過程可以使用下面的變化關(guān)系圖表示：

UO↓→（UT1）E↓→UD1恒定→（UT1）BE↑→（IT1）B↑→（IT1）E↑→（UT1）CE↓→UO↑

當(dāng)輸出電壓上升時(shí)，整個(gè)分析過程與上面過程的變化相反，這里我們就不再重復(fù)，只是簡單的用下面的變化關(guān)系圖表示：

UO↑→（UT1）E↑→UD1恒定→（UT1）BE↓→（IT1）B↓→（IT1）E↓→（UT1）CE↑→UO↓

這里我們只分析了輸出電壓UO降低的穩(wěn)壓工作原理，其實(shí)輸入電壓UI降低等其他情況下的穩(wěn)壓工作原理都與此類似，最終都是反應(yīng)在輸出電壓UO降低上，因此工作原理大致相同。

從電路的工作原理可以看出，穩(wěn)壓的關(guān)鍵有兩點(diǎn)：一是穩(wěn)壓管D1的穩(wěn)壓值UD1要保持穩(wěn)定；二是調(diào)整管T1要工作在放大區(qū)且工作特性要好。

其實(shí)還可以用反饋的原理來說明簡易串聯(lián)穩(wěn)壓電源的工作原理。由于電路是一個(gè)射極輸出器，屬于電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路，電路的輸出電壓為UO＝（UT1）E≈（UT1）B，由于（UT1）B保持穩(wěn)定，所以輸出電壓UO也保持穩(wěn)定。

簡易串聯(lián)穩(wěn)壓電源由于使用固定的基準(zhǔn)電壓源D1，所以當(dāng)需要改變輸出電壓時(shí)只有更換穩(wěn)壓管D1，這樣調(diào)整輸出電壓非常不方便。另外由于直接通過輸出電壓UO的變化來調(diào)節(jié)T1的管壓降（UT1）CE，這樣控制作用較小，穩(wěn)壓效果還不夠理想。因此這種穩(wěn)壓電源僅僅適合一些比較簡單的應(yīng)用場合。

常見穩(wěn)壓電源電路設(shè)計(jì)（五）

圖4－2－1是串聯(lián)負(fù)反饋穩(wěn)壓電路電路圖，其中T1是調(diào)整管，D1和R2組成基準(zhǔn)電壓，T2為比較放大器，R3～R5組成取樣電路，R6是負(fù)載。其電路組成框圖見圖4－2－2。

假設(shè)由于某種原因引起輸出電壓UO降低時(shí)，通過R3～R5的取樣電路，引起T2基極電壓（UT2）O成比例下降，由于T2發(fā)射極電壓（UT2）E受穩(wěn)壓管D1的穩(wěn)壓值控制保持不變，所以T2發(fā)射結(jié)電壓（UT2）BE將減小，于是T2基極電流（IT2）B減小，T2發(fā)射極電流（IT2）E跟隨減小，T2管壓降（UT2）CE增加，導(dǎo)致其發(fā)射極電壓（UT2）C上升，即調(diào)整管T1基極電壓（UT1）B將上升，T1管壓降（UT1）CE減小，使輸入電壓UI更多的加到負(fù)載上，這樣輸出電壓UO就上升。這個(gè)調(diào)整過程可以使用下面的變化關(guān)系圖表示：

UO↓→（UT2）O↓→UD1恒定→（UT2）BE↓→（IT2）B↓→（IT2）E↓→（UT2）CE↑

→（UT2）C↑→（UT1）B↑→（UT1）CE↓→UO↑

當(dāng)輸出電壓升高時(shí)整個(gè)變化過程與上面完全相反，這里就不再贅述，簡單的用下圖表示：

UO↑→（UT2）O↑→UD1恒定→（UT2）BE↑→（IT2）B↑→（IT2）E↑→（UT2）CE↓

→（UT2）C↓→（UT1）B↓→（UT1）CE↑→UO↓

與簡易串聯(lián)穩(wěn)壓電源相似，當(dāng)輸入電壓UI或者負(fù)載等其他情況發(fā)生時(shí)，都會(huì)引起輸出電壓UO的相應(yīng)變化，最終都可以用上面分析的過程說明其工作原理。