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稳压电路
稳压电源电路分为线性稳压电源，集成稳压电源，晶体管稳压电源，交流稳压电源
一：
由7805，7905，7812组成的特殊的线性稳压电源
如图所示为一种特殊的电源电路。
该电路虽然简单，但可以从两个相同的次级绕组中产生出三组直流电压：
+5V、-5V和+12V。
其特点是：
D2、D3跨接在E2、E3这两组交流电源之间，起着全波整流的作用。
二。
利用TL431作大功率可调稳压电源
精密电压基准ICTL431是T0—92封装如图1所示。
其性能是输出压连续可调达36V，工作电流范围宽达0．1。
100mA，动态电阻典型值为0．22欧,输出杂波低。
图2是TL431的典型应用，其中③、②脚两端输出电压V=2．5（R2十R3）V／R3。
如果改变R2的阻值大小，就可以改变输出基准电压大小。
图3是利用它作电压基准和驱动外加场效应管K790作调整管构成的输出电流大（约6A）、电路简单、安全的稳压电源。
工作原理
如图3所示，220v电压经变压器B降压、D1-D4整流、C1滤波。
此外D5、D6、C2、C3组成倍压电路（使得Vdc＝60V），Rw、R3组成分压
电路，T1431、R1组成取样放大电路，9013、R2组成限流保护电路，场效应管K790作调整管（可直接并联使用）以及C5是输出滤波器电路等。
稳
压过程是：
当输出电压降低时，f点电位降低，经T1431内部放大使e点电压增高，经K790调整后，b点电位升高；反之，当输出电压增高时，f点电位升高，e点电位降低，经K790调整后，b点电位降低。
从而使输出电压稳定。
当输出电流大于6A时，三极管9013处于截止，使输出电流被限制在6A以内，从而达到限流的目的。
本电路除电阻R1选用2W、R2选用5W外，其它元件无特殊要求，其元件参数如图3所示。
三、集成稳压电源工作原理
集成稳压电源工作原理
编 号
名 称
型 号
数 量
R1
电阻
100Ω
1
RP1
可调电阻
5.1K
1
C1
电解电容
2200u/50V
1
C2
涤纶电容
0.33u
1
C3
电解电容
10u/50V
1
C4
电解电容
100u/50V
1
VD1、VD2
整流二极管
IN4002
2
U
整流全桥
3A/50V
1
IC
可调三端稳压
LM317
1
T
电源变压器
28V
1
这是一种输出电压连续可调的集成稳压电源，输出电压在1.25－37V之间连续可调，输出最大电流可达1.5A。
电路简单，很适宜电子爱好者自制，可用于各种小电器供电。
工作原理
电路原理图见图1）。
本机焊接完成检查无误即可正常使用，无需调试。
但焊接时要注意，电容C2应靠近IC的输入端，C3应靠近IC的输出端，这样能更好地抑制纹波。
五、一种新颖的电容降压型直流稳压辅助电源
时间：
2011-11-2318:
32:
16 来源：
作者：
本文介绍一种新颖的电容降压型直流稳压电路，电路不含变压器，只由几个简单的电子元件组成。
输出DC电压可在很宽的范围内任意调节，只需要改变基准电压元件。
一、概述
电子工程师总是在不断追求减小设备体积，优化设计，以期最大限度地降低设备成本。
其中，减小作为辅助电源的直流稳压电源电路部分的体积，往往是最难解决的问题之一。
普通的线性直流稳压电源电路效率比较低，电源的变压器体积大，重量重，成本较高。
开关电源电路结构较复杂，成本高，电源纹波大，RFI和EMI干扰是难以解决的。
下文介绍的是一种新颖的电容降压型直流稳压电源电路。
这种电路无电源变压器，结构非常简单，具体有：
体积小、重量轻、成本低廉、动态响应快、稳定可靠、高效（可达90%以上）等特点。
二、电容降压原理
当一个正弦交流电源U（如220VAC50HZ）施加在电容电路上时，电容器两极板上的电荷，极板间的电场都是时间的函数。
也就是说：
电容器上电压电流的有效值和幅值同样遵循欧姆定律。
即加在电容上的电压幅值一定，频率一定时，就会流过一个稳定的正弦交流电流ic。
容抗越小（电容值越大），流过电容器的电流越大，在电容器上串联一个合适的负载，就能得到一个降低的电压源，可经过整流，滤波，稳压输出。
电容在电路中只是吞吐能量，而不消耗能量，所以电容降压型电路的效率很高。
三、原理方框图
电路由降压电容，限流，整流滤波和稳压分流等电路组成。
1.降压电容：
相当于普通稳压电路中的降压变压器，直接接入交流电源回路中，几乎承受全部的交流电源U，应选用无极性的金属膜电容（METALLIZEDPOLYESTERFILMCAPACITOR）。
2.限流电路：
在合上电源的瞬间，有可能是U的正或负半周的峰_峰值，此时瞬间电流会很大，因此在回路中需串联一个限流电阻，以保证电路的安全。
3.整流滤波：
有半波整流和全波整流，与普通的直流稳压电源电路的设计要求相同。
4.稳压分流：
电压降压回路中，电流有效值I是稳定的，不受负载电流大小变化的影响，因此在稳压电路中，要有分流回路，以响应负载电流的大小变化。
四、设计势实例
1.桥式全波整流稳压电路：
规格要求：
输出DC电压12V，DC电流300mA；输入电源220VAC/50HZ市电。
1）降压电容C1的选择：
a.C1容值的选择：
电容值取决于负载电流，负载电流I确定后,可得:
C1≥1/2лfU
式中交流电源U值计算时取负10%，即：
I=300mA，U=220V*（-10%）=198V，f=50HZ,
C1≥0.3（2*3.14156*50*198）=4.82uF）
电容值只可取大，不可取小，本例电容C1取值5uF。
b.耐压值的选择：
要考虑电源正10%的情况，如本例用市电，C1要选择250VAC的金属膜电容。
c.耐瞬间冲击电流的选择：
金属膜电容的内阻是很低的，允许电容在吞吐能量时，有大的电流流过，这个电流的大小取决于电容值和它的du/dt值，此值由电容的结构，金属膜的类型，引出线的方式决定的。
du/dt值与电容的耐压值有关，耐压越高，du/dt值越大，不同厂家产品du/dt值也有很大的差别，如耐压为250VAC电容值为5uF的金属膜电容的du/dt值一般在3－30之间选择。
在本例中：
C1＝5uF，du/dt值取3，则C1耐瞬间冲击电流值为：
I=Cdu/dt＝5*3＝15（A）
2）限流电阻R1的选择：
先求C1的容抗：
Xc＝1/2лfC＝1/（2*3.1416*50*0.000005）=636.36Ω
则复阻抗：
|Z|＝638.3Ω （R1取值为47Ω）
求得电流有效值为：
I=U/|Z|=220/638.3344.7mA
电阻实际承受的有效电压值：
UR=344.7mA*47Ω＝16.2V
求出电阻实际承受的功率：
PR＝16.2V*344.7mA=5.58W （R1选用线绕电阻器，功率取7.5W）
3）稳压分流电路：
稳压管ZD1和T1管E-B结，R3组成稳压电路，T1,R2组成分流电路。
ZD1选用11.3V的稳压管；R3阻值取180Ω1/6W；T1管响应负载电流的大小变化，负载电流可在0－300mA内变化，T1选用2W的PNP管，电流放大倍数≥200；R2用作负载电流较小时，分担一部分T1管的功率，R2取值30Ω/3W。
2.半波整流稳压电路：
规格要求：
输出一组24VDC电压（如提供继电器工作用），一组DC电压5V（如供微控制器工作或双向可控硅触发电流用），输出DC电流60mA；输入电源220V/50HZ。
1）降压电容C1的选择：
a.流过电容C1的电流约是负载电流的两倍，即120mA，得出：
C1≥1/2лfU=0.12（2*3.14156*50*198）=1.93（uF）
C1的实际取值2uF。
b.选择耐压值为250VAC的金属膜电容。
c.瞬间冲击电流值为：
I＝Cdu/dt＝2*3＝6（A）
2）限流电阻R1的选择：
电路的复阻抗：
Xc=1/（2*3.14156*50*0.000002）=1.464KΩ
|Z|=1.467KΩ （R1取值100Ω）
求得电流有效值：
I＝U/|Z|＝220/1.467＝150mA
再求出电阻承受的有效电压值为：
UR＝150mA×100＝15V
求出电阻实际承受的功率：
PR＝15V×150mA＝2.25W （R1的功率取3W）
3）半波整流电路：
D1作半波整流用，C2、C3为滤波电容，交流电源U上半周时，经C1、R1降压，由D1整流后给电容C2平滑滤波输出
D2的作用：
交流电源U下半周时，降压电容C1经由D2放电。
4）稳压分流：
ZD1、ZD2、R3组成DC24V稳压即分流电路，T1、ZD3和R4组成DC5V稳压电路。
五、结语
1、电路结构非常简单，具有体积小、重量轻，有利于实现电子设备的小型化；
2、省去了电源变压器，对元器件的要求也不高，成本非常低，有力于降低电子设备的成本；
3、电容降压电路是一个电流源，只需改变基准电压元件，就可得到很宽范围内的任一DC电压源；
4、注意：
这种电路输出DC电压与输入AC电源之间是不隔离的，因此，它用在不需隔离的电子设备中，如在一些控制、检测、分析电子装置中，在家用电器等电子设备中，特别是在小家电领域具有广泛的实用价值；正因为没有隔离，所以应用在需要隔离的电子设备中不合适。
5、金属膜电容的容量还不能做得很大，因此，这种电路通常用在小功率直流稳压电源的电子设备中。
电容在稳压电路中的作用
2011-07-0517:
21:
17| 分类：
电子技术类 | 标签：
电子技术 稳压电源 滤波电容 电解电容 自激振荡 |字号 订阅
ali8840
稳压电路是电子制作中遇到几率最高的电子电路之一，而电容在电路中又起到至关重要的作用，因此了解电容在稳压电路上的用途，才能在设计和调试时正确地选用电容，一旦电路出现故障，又能准确排除故障。
下图所示的稳压电路中有不同容量和不同材质的电容，由于它们在电路中所处的位置不同，所起的作用也各不相同，图中稳压管VD5和电阻R4组成基准电压源为比较放大管VT3提供稳定的基准电压。
R1、R2组成分压（取样）电路，从输出电压UL中取出变化的信号电压并把它加到比较放大管VT3的基极，于是VT3的基极和发射极间电压UBE3将是UB3和UZ之差。
由于UB3S是UL的一部分，故称为取样电压，它和基准电压UZ比较后的差值即UBE3经VT3放大后，加到复合调整管VT2基极上，控制着复合调整管基极电流IB1，自动调整VT1的管压降UCE1，保证输出电压稳定。
在这个稳压电路中Cl是滤波电容，它与整流电路（包括变压器和整流二极管的内阻R）组成RC滤波电路。
由于其滤波效果与时间常数RC1成比例，为得到较好的滤波效果（即减小稳压电源的输出交流纹波），Cl一般都选取较大的电解容量。
尤其在大电流稳压电源中，由于电源交流纹波随负载电流的增大而增大，Cl的数值要选得更大一些。
一般输出电流小于300mA的小型电源中，C1的值应取几百微法。
接在电源输出端的C2也是一只电解电容，有的烧友把它理解为第二级滤波电容，并认为C2的容量越大滤波效果越好，因此在制作时选用容量更大的C2，而实际上C2与稳压电源输出端交流纹波的大小毫不相干，选取较大容量的C2是为了提高电源抵抗瞬间干扰脉冲冲击的能力。
由于大容量电容具有存储电荷的作用，当电源的负载出现突变或输入电压出现脉冲跳变时，C2可在瞬间为负载提供一定的充放电电流，防止输出电压出现瞬间跳变，影响负载的正常工作。
电解电容C3是用来进一步抑制输出端交流坟波电压，起到相当于滤波的作用。
众所周知，串联稳压电源是一个负反馈系统，其反馈系数即为采样电阻的分压比R2／{RI+R2）。
即反馈系数越大，负反馈越深，系统的稳定性就越好，稳压系数等指标也就越高，这对抑制输出交流纹波电压是极其有利的。
因此，在设计制作稳压电源时，应尽可能选取高的采样电阻分压比，但在基准电压值一定的情况下，因输出直流电压必然要高于基准电压，故分压比小于1。
如果在电阻Rl两端并上一只对于交流纹波来说，其容抗X足够小的电解电容，对交流纹波来讲其分压比R2／[（X／RI）+R2≈1，就可以进一步抑制电源输出端的交流。
原分压比R2/（R1+R2）越小，增加C3后的作用就越明显。
如果原分压比巳按近于1，则增加C3的意义就不大了。
在这个稳压电源的调整管VT2的基极与地之间接了一只电容C4，有的烧友认为这是因为VT1、VT2复合管的基极回路没有采取滤波措施，因此加于VT2基极的纹波电压也会被放大，使交流声增大。
所以在复合管VT2基极与地之间接上一只电解电容就改善了滤波效果，交流声也就大大减小了。
其实这一说法是不对的。
因为不能把VT1、VT2与稳压电路割裂开来看成是有源滤波的筒单跟随电路。
稳压电路的滤波效果即对输入交流纹波的抑制与电路稳压能力一样，主要取决于VT3比较放大电路的电压增益而有无C4和C4小无关。
有兴趣的烧友可以通过验证进行测试，看看是否能证实这一结论。
如果有心，常常会发现在一些稳压电路中看到电容C4，这个电容不是为了滤波，而是为了抑制电路的自自激振荡。
因为申联稳压电路是靠负反馈来稳压的。
电路中引人负反馈后本不该产生自激，但在直流稳压电源放大电路中，由于晶体管的结电容和线路中分布电容的存在（通常这些电容的容量很小），当电源电压变化引起的谐波信号频率较高时，这些电容将会与电路中的阻抗元件形成RC网络，串人放大器，影响晶体管的放大作用，使其增益变小，相移增大。
对一级晶体管放大电路来说，其附加相移最大不会超过九十度，但对两级以上的放大电路来说，在某一频率下，由这些电容所产生的附加相移有可能累积到近于一百八十度，是原来的负反馈电路在这个特定频率下变成正反馈而形成自激振荡。
当电源出现强烈的自激振荡时，在其输出端可测量出幅值相当大的商频交流自激波形。
这时电源根本无法工作。
即使轻微的自激也会使直流电源的输出端出现高频纹波。
因此，为保证电源正常工作，在设计和调试电路时要设法抑制电源可能产生的自激，通常是采用减小电路的高频增益，把高频自激增益低至最小，具体做法是在放大器中引人高频负反馈或在放大器的输出端接人高频旁路电容（习惯上称之为补偿电容）。
例如，经常在比较放大管VT3输出端对地之间加一只零点几微法的电容C4。
C4对低频信号呈现的容抗很大，几乎不起作用，对高频信号其容抗却足够小，相当于将高频信号旁路到地，使高频增益被大大衰减，从而保证了电源的稳定，而对与正常工作时不产生自激的电路，C4则可以不接。
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