热点！直流线性电源的工作原理是什么？

(相关资料图)

哈喽小伙伴们，今天给大家科普一个小知识。在日常生活中我们或多或少的都会接触到直流线性电源的工作原理方面的一些说法，有的小伙伴还不是很了解，今天就给大家详细的介绍一下关于直流线性电源的工作原理的相关内容。

假如有图1所示电路，输入电压Uin加在可变电阻R与负载电阻RL串联电路的两端，于是，通过改变R两端的压降即可实现稳压。如输入电压增加时，可增大可变电阻R的阻值，使输人电压的增加量全部降在它的两端，这样，输出电压即可维持不变；输入电压减少时，可减小R的阻值，使它两端的压降随输入电压的减少而减少，以维持输出电压不变；若输人电压不变，而负载电流变化，这时也可通过改变可变电阻R的阻值，使它两端的压降不变，即输出电压＝输入电压—可变电阻两端的压降。这种以调整元件（可变电阻）与负载串联的电源称为串联型稳压电源。

图1 利用可变电阻稳压

实际电源电路中，通常利用负反馈原理，以输出电压的变化量去控制晶体管集电极与发射极之间的电阻值，原理电路见图2。图2示出的是一种最简单的单管串联型晶体管稳压电源。调整元件为晶体管VT1。220V交流电压经变压器降压后，再经整流滤波电路转换成直流Uin，加在调整管与负载两端。R"1、R"2和R3（R3=R31＋R32）组成分压器，用来测量输出电压Uout的变化，VD为硅稳压管，产生基准电压，R4为其限流电阻。VT2组成的放大器起比较和放大的作用，Rc为其集电极电阻。VT2集电极的输出直接加到调整管VT1的基极，改变VT1的c、e极之间的电阻。

图2 串联型晶体管稳压电源原理电路图

假如因电网电压降低或负载电流加大，而使输出电压Uout降低，则通过R"1，R"2和R3组成的分压器使VT2的基极电压下降。由于VT2的发射极接在稳压管VD上，此点电位基本不变，所以，VT2的Ube2减小，集电极电流Ic2减小，因而Uc2增加。Uc2增加导致Ib1、Ic1增加，VT1管的c、e之间的电阻减小，从而使输出电压恢复到原来的数值附近。放大倍数愈大，输出电压的变化就愈小。

当输出电压升高时，通过负反馈作用，同样能使它下降，以维持输出电压基本不变。

改变取样电路的分压比，则可调节输出电压。输出电压Uout的近似表达式为

实际的稳压电源中，调整管常由若干个晶体管复合而成，以扩大输出电流；为了减小放大器的温度漂移和提高它的放大倍数，常采用两级差动式放大电路。为了消除输人电压不稳对放大器和输出电压的影响，稳压电源中常增加一组辅助电源，将它与输出电压串联后，向放大器供电。精密电源中，为了降低漂移和噪声，在电路设计、元器件选择和制作工艺上还将采取一系列措施。例如，在电网与电源变压器之间加低通滤波器；将差分管放在恒温槽中；取样电路采取抑噪措施；直流电路对地浮置等。

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