线性稳压电源结构,线性稳压电源工作原理

线性稳压电源结构,线性稳压电源工作原理

线性稳压电源是比较早使用的一类直流稳压电源，是将交流电源转换成 ，转换过程中产生的干扰很小，因此被广泛使用，线性稳压电源结构组成是怎样的呢？工作原理呢？

一、线性稳压电源结构组成

线性稳压电源其结构组成：由交流电源输入→电源变压器→整流电路→滤波电路→稳压电路→直流输出。

电源变压器将来自市电的交流输入电压(例如220 V，50 Hz)转换为较低的交流电压(例如9 V，12 V，15 V等)电源变压器通常具有两个或多个绕组，其中，连接到交流电源的绕组称为一次绕组，其余的绕组称为二次绕组。初级绕组和次级绕组是电绝缘的。因此，在改变电压幅度的同时，电力变压器实现了与电网的电隔离。电力变压器也被称为电源频率变压器，它的工作频率为50Hz或60Hz，并且相对笨重。

整流电路通过具有单向导电性的半导体二极管将交流正负交流正弦交流电压转换为单向脉动直流电压。整流器电路通常选择由4个二极管组成的桥式整流器，称为整流器桥。从整流电路输出的脉动直流电压包含很大的交流分量，不能直接由电子电路使用。滤波电路必须在整流电路之后连接。

电容器滤波电路通常用于中小功率线性电源中，并且滤波电容器直接与整流电路的输出端并联连接以形成电容器滤波电路。滤波电路可以滤除脉动直流电压中的大多数交流分量，使其成为相对平滑的直流电压。尽管滤波后的直流电压相对平滑，但仍然存在一定的纹波电压。此外，当电网的交流电压或电源的负载电流发生变化时，滤波后的直流电压也会发生变化。为了获得恒定的输出电压，您还需要添加一个稳压器电路。

当线路电压，负载电流，环境温度等发生变化时，稳压电路可以自动调整电路参数，从而使电源的输出电压保持恒定。并且可以将输出电压的纹波减小到非常小的值。

提示

稳压电路是稳定电源的核心。

二、 线性稳压电源的工作原理

稳压电路的结构和线性稳压电源的等效电路图如图1-1-2所示，图(A)是结构框图，图(B)是等效电路。在图中，VT称为调节管，其功能可能等效于可变电阻器R。 VD Z是一个齐纳二极管，用于产生参考电压(也称为参考电压)U REF。 R 2和R 3称为采样电阻。它们用于检测输出电压UO并分压以生成反馈电压UF。 EA是一个误差放大器，可以将反馈电压UF与参考电压U REF进行比较和放大，以控制调节器管的导通。 R L是负载电阻。

如果输出电压U O由于任何原因(例如，负载电流的增加)降低，则反馈电压U F也降低。误差放大器EA将反馈电压UF与参考电压UREF进行比较和放大，并且其输出电压UC升高，由此调节器VT的基极电流增大并且等效电阻R减小，从而输出电压UO升高。最后，输出电压UO保持稳定值。

您也可以使用图(b)中的等效电路图来说明使用另一种方法的电压稳定原理。例如，如果由于R和R L串联而由于任何原因使输入电压U I增大，则当R是固定电阻器时，输出电压U O不可避免地增大。然而，这里R是对应于调节管VT的可变电阻器。当电路检测到UO在增加时，它将自动控制稳压管VT的线路，以使等效电阻R增加，从而输出电压UO保持不变。

提示

由于调节器VT串联连接在输入电压U I和输出电压U O之间，因此这种调节电源也称为串联稳压电源。

线性稳定电源的输出电压U O低于作为向下稳定电源的输入电压U I。 线性稳压电源具有响应速度快，输出纹波低，噪声低的特点，被广泛用于各种电子电路中。 但是，由于线性电源的体积大和效率低，这不利于节能和环保，在许多应用领域中已被开关电源取代。