开关稳压电路与串联稳压电路分别是什么

　　什么是稳压电路

　　稳压电路是指在输入电压、负载、环境温度、电路参数等发生变化时仍能保持输出电压恒定的电路。这种电路能提供稳定的直流电源，广为各种电子设备所采用。

　　在输入电压、负载、环境温度、电路参数等发生变化时仍能保持输出电压恒定的电路。这种电路能提供稳定的直流电源，广为各种电子设备所采用。

　　稳压电源的分类

　　稳压电源的分类方法繁多，按输出电源的类型分有直流稳压电源和交流稳压电源；按稳压电路与负载的连接方式分有串联稳压电源和并联稳压电源；按调整管的工作状态分有线性稳压电源和开关稳压电源；按电路类型分有简单稳压电源和反馈型稳压电源，等等。如此繁多的分类方式往往让初学者摸不着头脑，不知道从哪里入手。其实应该说这些看似繁多的分类方法之间有着一定的层次关系，只要理清了这个层次自然可以分清楚电源的种类了。

　　开关稳压电路概念

　　开关型稳压电路具有体积小、效率高的特点。线性电源的效率为30%～55%；而开关稳压器可达60%～85%，而且可以省去工频变压器和巨大的散热器，体积和重量都大为减小。这种电路已在各种电子设备中获得广泛的应用。常用的实现开关控制的方法；有自激式开关稳压器、脉宽调制式开关稳压器和直流变换式开关稳压器等。

　　如图是采用直流变换器的开关稳压电路的框图。对工频电压直接整流-滤波后获得的直流电压，由开关管变为高频电压。后者经高频换流变压器变为一定的电压，再经高频整流－滤波以后给出所需的输出电压u0；开关管的工作受脉冲调制器和驱动放大器的控制。当输出电压u0发生变化时，来自输出端的取样信号经比较电路产生误差信号，然后通过脉冲调制器来控制开关管的开关工作比，从而使直流变换器的输出保持稳定。开关管是在饱和区断续工作的，所以功耗较线性电源的调整管为小，因而效率较高。大功率电力稳压器是有补偿变压器，调压器，控制电路，检测电路和操作电路组成。

　　开关稳压电源电路图

　　降压式开关电源：

　　降压式开关电源的典型电路如图七所示。当开关管VT1 导通时，二极管VD1 截止，输人的整流电压经VT1和L向Ｃ充电，这一电流使电感Ｌ中的储能增加。当开关管VT1截止时，电感Ｌ感应出左负右正的电压，经负载RL和续流二极管VD1释放电感Ｌ中存储的能量，维持输出直流电压不变。电路输出直流电压的高低由加在VT1基极上的脉冲宽度确定。

　　升压式开关电源：

　　升压式开关电源的稳压电路如图八所示。当开关管 VT1 导通时，电感Ｌ储存能量。当开关管VT1 截止时，电感Ｌ感应出左负右正的电压，该电压叠加在输人电压上，经二极管VD1向负载供电，使输出电压大于输人电压，形成升压式开关电源。

　　反转式开关电源：

　　反转式开关电源的典型电路如图九所示。这种电路又称为升降压式开关电源。无论开关管VT1之前的脉动直流电压高于或低于输出端的稳定电压，电路均能正常工作。

　　当开关管 VT1 导通时，电感L 储存能量，二极管VD1 截止，负载RL靠电容C上次的充电电荷供电。当开关管VT1截止时，电感Ｌ中的电流继续流通，并感应出上负下正的电压，经二极管VD1向负载供电，同时给电容Ｃ充电。

　　串联稳压电路概念

　　串联型稳压电路属直流稳压电源中的一种，在实际应用电路中应用非常广泛。如我们平常常用的78或79系列三端稳压器也是属于它的一种。

　　整流滤波后的电压是不稳定的电压，在电网电压或负载变化时，该电压都会产生变化，而且纹波电压又大。所以，整流滤波后，还须经过稳压电路，才能使输出电压在一定的范围内稳定不变。在这里我们就用串联型稳压电路对其进行稳压。

　　串联稳压电路基本结构

　　见附图。当输入电压（VI）改变时，能自动调节（VCE）电压的大小，使输出电压（Vo）保持恒定。例如：VI↑→Vo↑→经取样和放大电路后→IB↓→VCE↑→Vo↓

　　VI是整流滤波后的电压，T为调整管，A为比较放大电路，VREF为基准电压，它由稳压管Dz与限流电阻R构成。R1与R2组成反馈网络，是用来反映输出电压变化的取样环节。

　　集成线性

　　如果将前述的串联型稳压电源电路全部集成在一块硅片上，加以封装后引出三端引脚，就成了三端集成稳压电源了。

　　正电压输出的78××系列，负电压输出的79××系列。其中××表示固定电压输出的数值。如：7805、7806、7809、7812、7815、7818、7824等，指输出电压是+5V、+6V、+9V、+12V、+15V、+18V、+24V。79××系列也与之对应，只不过是负电压输出。这类稳压器的最大输出电流为1.5A，塑料封装（TO-220）最大功耗为10W（加散热器）；金属壳封装（TO-3）外形，最大功耗为20W（加散热器）。

　　线性串联

　　这种稳压电路的主回路由调整管T与负载相串联构成，且T工作在线性状态，故称为线性串联式稳压电路。

　　输出电压Vo=VI-VCE，其变化量由反馈网络取样，并经放大电路（A）放大后去控制调整管T的基极电压，从而改变调整管T的VCE大小。

　　当输入电压VI增加（或负载电流Io减小）时，导致输出电压Vo增加，随之反馈电压VF=R2Vo/（R1+R2）=FvVo也增加（Fv为反馈系数）。VF与基准电压VREF相比较，其差值电压经比较放大电路放大后使调整管的VB和IC减小，于是调整管T的c-e间电压VCE增大，使Vo下降，从而维持Vo基本恒定。显然，这是电压负反馈电路基本性能。

　　串联稳压电路

　　电路一：

　　图4－1－2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、DZ、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。

　　电路二：

　　最简单的串联型稳压电路如图Z0719所示。晶体管T在电路中起电压调整作用，故称调整管，因它与负载RL是串联联接的，故称串联型稳压电路。图中DZ与R组成硅稳压管稳压电路，给晶体管基极提供一个稳定的电压，叫基准电压UZ。R又是晶体管的偏流电阻，使晶体管工作于合适的工作状态，由电路可知

　　UL=Ui-UCE

　　UBE=UB-UE=UZ-UL

　　该电路的稳压原理如下：当输入电压Ui增加或负载电流L减小，使输出电压UL增大时，则三极管的UBE减小，从而使IB、IC都减小，UCE增加（相当于RCE增大）结果使UL基本不变。这一稳压过程

　　可表示为：

　　Ui↑（或IL↓）-UL↑-UBE↓-IB↓-IC↓-UCE↑-UL↓

　　同理，当U减小或儿增大，使UL减小时，通过与上述相反的调整过程，也可维持UL基本不变。

　　从放大电路的角度看，该稳压电路是一射极输出器（RL接于T的射极），其输出电压UL是跟随输入电压UB=UZ变化的，因UB是一稳定值，故UL也是稳定的，基本上不受Ui与IL变化的影响。

　　该稳压电路，由于直接用输出电压的微小变化量去控制调整管，其控制作用较小，所以，稳压效果不好。如果在电路中增加一级直流放大电路，把输出电压的微小变化加以放大，再去控制调整管，其稳压性能便可大大提高，这就是带放大环节的串联型稳压电路。