[組圖]晶體管直流穩壓源

晶體管直流穩壓源

一、穩壓電源的技術指標

直流穩壓電源的技術指示如下：
（1）最大輸出直流電流Iomax:表明該穩壓電源的負荷能力，與整流管和調整管的最大允許電流IcM有關
（2）額定輸出穩壓直流電壓Uo：分別定壓式和調壓式兩種
（3）穩壓系數數S：表示在負載電流與環境溫度保持不變的情況下，由于輸入電壓Ui的變化而引起的輸出電壓的相對變化量與輸入電壓的相對變化量的比值，即：
S=(△Uo/Uo)/(△Ui/Ui)
S越小，電源的穩定性越好，通常S約為10

-10

。
（4）輸出阻抗Ro：表示當輸入電壓和環境溫度保持不變時，由于負載電流Io和變化而引起的輸出電壓的變化量與負載電流的變化量的比值，即
Ro=△Uo/△Io
可見，如果Ro越小，則說明輸出電壓的變化越小。
（5）紋波系數y：輸出電壓中交流分量占額定輸出直流電壓的百分比，即
r=[(U-)/Uo]×100%
顯然，r越小越好，通常穩定電源的紋波電壓只有幾毫伏，甚至小于1毫伏

二、整流與濾波電路

1、整流電路
常用的整流有半波、全波、橋式、對偶、倍壓式整流電路，它們都是利用二極管的單向導電性把交流電壓變為直流電壓，不同形式的整流電路對變壓器及二極管的要求也不同，其特點和要求列于表一中

表一			各種整流電路的主要指標
	半波整流（a）	全波整流（b）	橋式整流（c)	對偶整流（d）	倍壓整流（e）
電路
	交流輸入電壓（有效值）	空載時輸出電壓（有效值）Uo	帶負載時輸出電壓（有效值）Uo	每管的反向峰值電壓	每管通過的電流
	交流輸入電壓（有效值）	空載時輸出電壓（有效值）Uo	帶負載時輸出電壓（有效值）Uo	每管的反向峰值電壓	平均值	有效值
（a）	U2	U2	U2	U2	Io	1.57Io
（b）	2U2	U2	1.2U2	U2	0.5Io	0.79Io
（c）	U2	U2	1.2U2	U2	0.5Io	0.79Io
（d）	2U2	U2	1.2U2	U2	0.5Io	0.79Io
（e）	U2	U2	2U2	U2	Io	1.57Io

2、濾波電路
濾波電路實際上是一種低通濾波電路，它能通過直流分量，而抑制交流分量、因此通常用電容和電感元件組成，其電路形式和特點列下于下表二中，濾波電路以紋波系數r來評價其濾波性能的優劣：

表二		各種濾波電路的比較
	電容濾波	電感電容濾波	阻容濾波	晶體管濾波
電路
優點	1.輸出電壓較高 2.在小電流時濾波效能較高	1.濾波效能很高 2.幾乎沒有直流電壓損失	1.濾波效能較高 2.能兼降壓限流作用	1.濾波效能很高 2.其他特點與阻容濾波相同
缺點	1.帶負載能力差 2.電源起動時充電電流很大，使整流電路承常受很大的沖擊電流	作低頻濾波器時體積大、較笨重，成本高	1.帶負載能力差 2.有直流電壓損失	多用一個晶體管，其他與阻容濾波相同
適用場合	負載電流較小的場面合	負載電流較大，要求紋波系數很小的場面合	負載電阻較大，電流較小及要求紋波系數很小的情況	負載電不太大及要求紋波系數很小的情況
參數選擇	全波整流 C=[(1.44×10）/rRL](μF) 半波整流 C=[(2.88×10)/rRL](μF)	全波整流 LC=1.99/r 取L≥（2RL/942）（H） C(μF)	全波整流 RC=[(2.3×10)/rRL] R一般取數十至數百ΩC(μF)	其中C可按阻容濾波公式計算 Rb取數KΩ Cb取幾至十幾μF

注：r是輸出電壓的紋波系數數
r=輸出電壓交流分量有效值（伏）/輸出直流電壓（平均值）（伏）
r越小，濾波性能越好。通常r為百分之幾至千分之幾。
采用電感濾波時，應考慮到在電源斷開時，電感線圈兩端會產生較大的感應電勢，所以選用整流二極管的電壓特級應留有一定余量，以防擊穿。

三、并聯式穩壓電源

若調整元件與負載并隨著，稱為并聯穩壓電源，如圖1所示，圖中穩壓管Dz作為調整無件，通常Dz運用在反向擊穿狀態，所以，Dz在中路中的接法要使Iz的方向與Dz方向相反，由于穩壓管Dz反向擊穿時，具有穩壓特性，即穩壓管中電Iz在Izmin-Izmax范圍內變化時，穩壓管的端電壓Uz幾乎并聯式穩壓電源結構簡單，輸出電流小，適用于固定穩壓的基準電源及用作晶體管穩壓電路中的輔助電源，圖2給出幾種參考電路。