晶体管稳压电路稳压原理及工程计算

钟先芳

钟先芳

（江西信息应用职业技术学院，江西南昌330043）

中图分类号：TM13文献标识码：A文章编码：1003-2738（2012）02-0306-01

摘要:稳压管直流稳压电源的优点是电路简单、使用的元件少、在负载变化较小时可达到很高的稳定度，可作为标准电源，所以在小功率的设备中应用较为广泛。本文详细论述了晶体管稳压电路的工作原理、实际电路设计的工程计算及参数确定。

关键词：晶体管；稳压原理；工程计算

稳压管直流稳压电源的优点是电路简单、使用的元件少、在负载变化较小时可达到很高的稳定度，可作为标准电源，所以在小功率的设备中应用较为广泛。

最简单的稳压电路是将一只稳压管并联在负载电阻两端，如图8.12所示。限流电阻R的作用是防止稳压管DZ的电流超过允许的最大值IZmax，否则会使稳压管产生不可逆的击穿而损坏。下面对该电路做具体分析。

图8.12稳压管直流稳压电源电路

一、稳压原理

1.当RL不变，电网电压Ui增加时，则输入电压Ui上升引起输出电压U0变大，通过稳压二极管DZ的电流IZ随之增加，使限流电阻R上的压降UR增大，可以抵消Ui的升高部分，使输出电压U0基本保持稳定。

同理，当Ui下降引起U0下降时，IZ减小，R上的压降也减小，补偿了Ui的下降，使U0基本保持不变。

2.假定电网电压稳定，而负载RL变化（即负载电流IL变化），则当IL增大时，限流电阻R上的压降增大，这样U0必然会减小，但此时IZ会自动减小，抵消IL的增大，使得总电流I基本保持不变，从而使R两端的压降基本保持不变，于是U0基本保持不变。反之，IL减小时，IZ便增加，使流过限流电阻R的电流保持原来的值，输出电压不会因此而下降。

通过以上分析可以看出，在硅二极管稳压电路中，稳压管DZ起着电流控制作用，电阻R起着电压调整作用。对于输出电压微小的变化，稳压管能引起R中电流较大的变化，再通过电阻R上压降的变化来调整输出电压，达到稳压的作用。

二、工程计算

1.选择稳压管。

稳压管是电路的关键器件，担负着稳压电路的调节作用。为了使稳压电路能够满足输出电压U0和负载电流IL的要求，选择稳压管时要留有一定的裕量。一般情况下，可以按UZ=U0及IZ=I0M初选管子，或者是IZ=（2～3）I0M，这是因为当负载开路时，所有电流都要流过稳压管，另外在电源电压升高时，也会使流过稳压二极管的电流增加。

2.确定稳压电路输入电压Ui。

一般取Ui=（2～3）U0

计算出Ui后，可进一步设计整流滤波电路及电源变压器。

3.确定限流电阻R。

选择限流电阻R时，应考虑两种极限情况：

（1）输入直流电压Ui为最大值，同时负载又开路，这时电路的所有电流都流过稳压管，为了不烧毁稳压管，此时的电流应小于稳压管的最大工作电流IZM，因此限流电阻R的最小值应满足：

Rmin≥

（2）输入电压为最小值，同时负载电流为最大，此时流过稳压管的电流为最大，为保证稳压管工作在击穿区，应保证流过稳压管的电流不小于稳压管的稳压电流IZ，因此限流电阻R的最小值应满足：

Rmax≤

限流电阻R的选择公式如下：

≥R≥

另外还要考虑限流电阻R的额定功率。为了确保R不被烧坏，R的额定功率PR一定要满足：

PR≥

若出现不正常现象，则说明初选的稳压管的最大工作电流太小。应选IZM比较大的管子。

参考文献：

[1]何其贵.低频电子线路分析基础.北京：北京理工大学出版社，2010.

[2]谢嘉奎．电子线路（非线性部分）．北京：高等教育出版社．2000.

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[4]邹其洪等．电工电子实验与计算机仿真．北京：电子工业出版社．2003.