稳压电路定义+稳压电路分类设计

什么是稳压电路？

稳压电路是一种电源电路，其功能在于即使面临输入电网电压的波动或负载发生改变，仍能保持输出电压基本不变。稳压电路有多种分类方式，根据输出电流的类型，可分为直流稳压电路和交流稳压电路；按照稳压电路与负载的连接方式，可以分为串联稳压电路和并联稳压电路。

稳压器是实现这一功能的关键技术组件，它是一种用于调节电压的电路设备。其主要特点是提供平滑的电压供应，没有任何噪音或干扰。此外，稳压器的输出电压不会受负载电流、温度以及交流线路变化的影响。

几乎所有的电子产品或家用电器中都有稳压器的应用，例如电视、冰箱、电脑等，它们都需要稳定的电源电压来保证正常工作。稳压器的主要作用是尽可能减少电压的变化，从而保护设备免受损害。

稳压电路

这里有 一个稳压电路的典型示例 ：如果你的设备需要5V，但你只有一个9V的电池。稳压器可以将9V作为输入并产生稳定的5V输出，你就可以使用该输出为设备供电。

稳压电路的典型示例

稳压电路的工作原理

稳压电路主要分为三大类：

1、线性稳压电路

线性稳压电路是一种用于调节电压的电路，其工作原理是利用三极管的伏安特性曲线来保持输出电压恒定，使输出电压不受负载电流、温度和交流线路变化的影响。线性稳压电源通常工作在线性状态下，可以通过调节可变电阻来改变输出电压。

线性稳压器（LDO）是一种特殊的线性稳压电路，主要用于低压应用。与传统的线性稳压器相比，LDO需要的输入电压比输出电压仅高出约200mV，这使得LDO在低压应用中具有优势。

然而，尽管线性稳压器看起来简单，但其性能可能与通常的理解相差甚远。例如，在启动、接近最小压差时的静态电流、负载瞬态响应、PSRR和噪声以及输入保护等方面都需要考虑。因此，在选择和使用线性稳压器时，需要充分理解其工作原理和应用范围。

2、齐纳稳压电路

齐纳稳压电路是一种利用稳压二极管（也称为齐纳二极管）的特性来提供稳定的电压的电路。齐纳二极管是一种半导体器件，其工作原理是利用PN结的反向击穿状态，在电流可以在很大范围内变化的情况下，电压能保持基本不变。

齐纳二极管的特点是，在临界反向击穿电压前，它都具有很高的电阻。但是，一旦达到这个临界击穿点，反向电阻就会急剧降低到一个很小的数值。在这个低阻区中，电流增加而电压则保持恒定。因此，齐纳二极管主要被作为稳压器或电压基准元件使用。此外，齐纳二极管还可以串联起来以便在较高的电压上使用，通过串联可以获得更高的稳定电压。

齐纳稳压电路的主要组成部分就是稳压二极管和限流电阻。限流电阻R的选择需要根据负载电流来确定，以保证电路的安全和稳定运行。齐纳稳压电路因其稳定性高、反应速度快以及体积小等优点，广泛应用于各种电子设备中。

如下图所示跨接在输出电压 Vout 上，跨过齐纳二极管，Vout = Vz（齐纳电压）。正如我们所知，当施加的电压高于齐纳二极管的击穿电压时，齐纳二极管开始反向导通。因此，当它开始导通时，它会在其两端保持相同的电压并回流额外的电流，从而提供稳定的输出电压。

齐纳稳压电路

3、开关线性稳压电路

开关线性稳压电路是一种电源电路，它结合了开关电源和线性电源的优点。这种电路的主要组成部分包括控制电路、功率管、变压器以及滤波电路等。

与线性稳压器相比，开关线性稳压电路的特点是功率管不是工作在线性区，而是饱和及截止区，即工作在开关状态；此外，开关型直流稳压电源也因此而得名。开关稳压电源将来自市电整流滤波不稳定的直流电压变换成交变的电压，然后又将交变电压转换成各种数值稳定的直流电压输出，因此开关稳压电源又称为 DC/DC变换器。

此外，从控制原理上看，开关电源可分为脉冲宽度调制，脉冲频率调制，脉冲密度调制和混合式调制，比较常用的是前两者。以降压转换器为例，其设计需考虑高效率、紧密的PCB空间、准确的输出电压调节、快速瞬态响应和低解决方案成本等因素。在日常维护中，需要经常观察冷却风扇和传动机构是否运行正常，查看输入电压和负载是否超过额定范围，发现异常应及时处理。