串联型稳压电路的工作原理和特点

稳压管稳压电路输出电流较小，输出电压不可调，不能满足很多场合下的应用。串联型稳压电路以稳压管稳压电路为基础，利用晶体管的电流放大作用，增大负载电流；在电路中引入深度电压负反馈使输出电压稳定；并且，通过改变反馈网络参数使输出电压可调。

1.电路的构成

若同相比例运算电路的输入电压为稳定电压，且比例系数可调，则其输出电压就可调节。同时，为了扩大输出电流，集成运放输出端加晶体管，并保持射极输出形式，就构成具有放大环节的串联型稳压电路，如图6.4.1（a）所示。输出电压为

由于集成运放开环差模增益可达80 dB以上，电路引入深度电压负反馈，输出电阻趋近于零，因而输出电压相当稳定。图6.4.1（b）所示为电路的常见画法。

图6.4.1　具有放大环节的串联型稳压电路

在图（b）所示电路中，晶体管T为调整管，电阻R与稳压管DZ构成基准电压电路，电阻R1、R2和R3为输出电压的采样电路，集成运放作为比较放大电路，如图中所标注。调整管、基准电压电路、采样电路和比较放大电路是串联型稳压电路的基本组成部分。

2.稳压原理

当由于某种原因（如电网电压波动或负载电阻的变化等）使输出电压UO升高（降低）时，采样电路将这一变化趋势送到A的反相输入端，并与同相输入端电位UZ进行比较放大；A的输出电压，即调整管的基极电位降低（升高）；因为电路采用射极输出形式，所以输出电压UO必然降低（升高），从而使UO得到稳定。可简述如下：

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可见，电路是靠引入深度电压负反馈来稳定输出电压的。

3.输出电压的可调范围

在理想运放条件下，UN=UP=UZ。所以，当电位器R2的滑动端在最上端时，输出电压最小，为

当电位器R2的滑动端在最下端时，输出电压最大，为

若R1=R2=R3=3000 Ω，UZ=6 V，则输出电压9 V≤UO≤18 V。

例6.4.1　电路如图6.4.1（b）所示，已知输入电压U的波动范围为±10%，调整管的饱和管压降UCES=2 V，输出电压UO的调节范围为5～20 V，R1=R3=200 Ω。试问：稳压管的稳定电压UZ和R2的取值各为多少？

解：输出电压的表达式为

将UOmin=5 V、UOmax=20 V、R1=R3=200 Ω代入上式，可得R2=600 Ω，UZ=4 V。