许多自动控制装置需要用稳定性非常高的直流电源，而经过整流和滤波后得到的直流电压易受到电网电压的波动、负载和环境温度变化的影响而发生变化。因此，需要在滤波后加上稳压电路才能获得稳定性高的直流电压。
需要注意的是：稳压电路是一个比较大的话题，内容非常庞杂，所以本书只介绍稳压电路的一些原理和常用电路。
2.4.1 并联型稳压电路
并联型稳压电路主要利用的是稳压二极管的反向偏置特性。稳压二极管又叫“齐纳二极管”，是一种工作在反向击穿状态的二极管。图7－11所示为稳压二极管的伏安特性曲线。当反向偏置电压从0开始增加时，反向电流开始为0。当反向偏置电压继续增加达到击穿电压UZ时，反向电流突然陡增，就好像稳压二极管变成一个导体，让电流大量通过。稳压二极管工作原理：稳压二极管的特点就是达到击穿电压UZ后，其两端的电压基本保持不变。这样，当把稳压管接入电路以后，若由于电源电压发生波动或其他原因造成电路中各点电压变动时，负载两端的电压将基本保持不变，这就是“稳压”的由来。
图7－11 稳压二极管特性曲线
并联型稳压电路主要由电阻R、稳压二极管VZ、负载电阻RL组成。电阻R称为限流电阻，它的作用是限制流过稳压管的电流，使之不要超过IZMAX，具体电路如图7－12所示。
图7－12 并联型稳压电路
无论是负载变化还是电网电压变化，稳压电路都能通过一系列调节，使负载两端电压UO保持不变。它的稳压原理通过下列过程来说明。
电网电压升高：UI↑→UO↑→IZ↑→IR↑→UR↑→UO↓；
电网电压降低：UI↓→UO↓→IZ↓→IR↓→UR↓→UO↑；
负载增加：RL↑→UO↑→IZ↑→IR↑→UR↑→UO↓；
负载减小：RL↓→UO↓→IZ↓→IR↓→UR↓→UO↑。
虽然选择不同系列的稳压二极管可以提高稳压电路的电流驱动能力，但是用稳压管实现的稳压电路的典型缺点就是带负载能力差以及输出电压不可调。于是为了提高带负载能力，在输出端加一射极跟随器，可实现提供更大电流的稳压电路，如图7－13所示。由于利用的是三极管E极形成一个跟随器，所以这种电路也被称为射极跟随器稳压电路。
图7－13 射极跟随器稳压电路
图7－13中，由于三极管Q1的B极电压被稳压二极管D1固定，而三极管的VBE一定（典型值0.7V），所以电源的输出电压VOUT就能保持恒定。由于三极管Q1的C－E极与负载是串联的关系，所以驱动负载所需电流就由三极管Q1提供。大功率三极管具有过大电流的能力（几安到几十安），可以用于射极跟随器稳压电路。
稳压电路可以由分立的电子元件搭建而成，但随着半导体工业的发展，稳压电路制成了集成器件。这类器件一般有三个引线端，即输入端、输出端、公共端，因此也被称为三端集成电路稳压器。它的内部设置了过流保护、芯片过热保护及调整管安全工作区保护电路，使用起来安全、方便，性能稳定且价格便宜。按照输出电压的不同，稳压电路可分为固定式稳压电路（78系列、79系列）和可调式稳压电路（LM317）。78系列三端稳压器的外观及管脚排布如图7－14所示，其三个管脚分别为输入端IN、输出端OUT、公共端GND。
图7－14 三端集成电路稳压器
三端集成稳压器管脚排列是不同的，如果接错了就有可能烧坏器件。由于集成电路稳压器一般可以输出1～3A的电流，发热量比较大，所以在使用时通常都在器件背面安装散热器。
具体类型：W7800系列——稳定正电压；W7900系列——稳定负电压。
表7－1 常用稳压器型号
图7－15所示为输出正电压和负电压的电路，各部分作用如下：
图7－15 三端固定输出的稳压电路
（a）输出固定正电压；（b）输出固定负电压
（1）输入电压UI就是整流滤波后的输出电压；
（2）电容C1在输入线较长时用以旁路干扰高频脉冲；(www.xing528.com)
（3）电容C2用以改善输出的瞬态特性并具有消振作用。
此外，若输出电压过高且C2的容量较大，必须在输入端和输出端之间跨接一个二极管，否则一旦短路C2上的电压将通过内部电路放电，有击穿集成块的可能性。接上二极管后，电容可通过二极管放电。
如图7－16所示，三端稳压器7812的具体应用电路中C1、C3是低频滤波电容，可以用1000μF／50V左右的电解电容；C2为高频电容，可选0.33μF或者0.1μF的无极性电容。
图7－16 三端固定输出的稳压电路
一、填空题
1.直流稳压电源可由________、________、________和________四部分组成。
2.将交流电变成脉动直流电的过程叫作________。
3.常见的滤波电路有________、________。
4.常见的整流电路有________和________。
5.稳压电路有________、________和________。
二、判断题
1.滤波电路的作用是滤除掉直流电中的交流成分。（ ）
2.变压器主要由绕组和线圈组成。（ ）
3.接电源的绕组称为初级绕组，接负载的绕组称为次级绕组。（ ）
4.稳压的过程是通过负反馈实现的。（ ）
5.集成稳压器一般有三个引线端，即输入端、输出端、公共端。（ ）
6.稳压电路可分为固定式稳压电路和可调式稳压电路。（ ）
7.集成稳压器要防止公共端开路，否则会使负载过压受损。（ ）
三、选择题
1.单相桥式或全波整流电路中，电容滤波后，负载电阻RL平均电压等于（ ）。
A.0.9U2 B.1.4U2 C.0.45U2 D.1.2U2
3.磁性物质能被外磁场强烈磁化，但磁化作用不会无限地增强，即磁性物质在磁化过程中，当磁场强度H达到一定值后，其磁感应强度B不再随H增加而增加，这是由于磁性物质存在（ ）。
A.高导磁性 B.磁饱和性 C.磁滞性 D.磁伸缩性
4.自耦变压器的变比为K，其原、副边的电压和电流之比分别为（ ）。
A.K、K B.1／K、1／K C.1／K、K D.K、1／K
四、分析题
1.直流稳压电源的作用是什么？影响输出电压稳定的因素有哪些？
2.若直流稳压电源接负载RL1＝10kΩ，输出电压UO1＝9.90V，当接RL2＝20kΩ时，输出电压UO2＝9.91V，则该稳压电源输出电阻为多大？
3.要获得＋15V、1.5A的直流稳压电源，应选用什么型号的固定式三端集成稳压器？
4.要获得－9V、1.5A的直流稳压电源，应选用什么型号的固定式三端集成稳压器？
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