在许多电子设备中，通常需要电压稳定的直流电源。本章前面提到，整流滤波后获得的电压仍然是不稳定的三角形波形，会随着电网电压而波动。同时，电子设备工作时负载电流和温度的变化会导致输出电压不稳定，严重影响设备的正常运行。为了使电子设备正常稳定运行，应配备专用的直流稳压电源。以下是简单的直流稳压电源。

稳压电源电路主要有两种形式：一种是并联式，将调节元件与负载并联，如图2-21所示a如图2-21所示；另一种是串联式，将调整元件与负载串联起来b所示。

由稳压二极管组成的稳压电路

如图2-22所示，稳压电路节元件组成，如图2-22所示。电路中的调节元件采用硅稳压二极管，电源电压通过电阻R限流后，负载上并联稳压二极管。这里输出的稳压由稳压管的稳压值决定。分析了由稳压二极管组成的稳压电路的工作过程。

1.当输入电压变高时，负载电流和稳压过程不变

当输入电压升高时，输出电压也略有增加，稳压管的工作电流(IZ)流过限流电阻会增加R电流也在增加，电阻也在增加R上电压降也增加，输出电压降Uo=Ui-UR，由于UR增加，Uo必须降低输出电压，以保持输出电压Uo基本不变。

2.输入电压不变，负载电流变化时的稳压过程

当负载电流增时，R上压降增大，导致输出电压升高Uo由于稳压管的工作电流减小，IZ也减少了，所以最后通过了R电流基本不变。

由稳压二极管组成的稳压电路具有电路简单、稳压效果好的优点，但输出电压值无法调节，输出电流小。

稳压电源串联简单

1.电路组成

电路如图2-23所示，晶体管VT、电阻R、稳压二极管VZ构成稳压电源。Ui输入电压，Uo为输出电压。电阻为稳压二极管提供基本电流，稳压二极管提供基准电压VZ，晶体管Q调整元器件。从电路中可以得到

Uo＝Ui-Uce

Uo＝VZ-Ube

2.工作(稳压)原理

若输入电压Ui输出电压升高可能导致输出电压升高，稳压电源电路将通过自动调整降低输出电压，以确保输出电压稳定。原理如下：当Uo上升时，根据Uo＝VZ-Ube，UZ不变，因此Ube根据晶体管的特点，Ube降低晶体管基极电流Ib晶体管导通程度降低，Ic减小，使Uce升高；根据Uo＝Ui-Uce可知，Uo它还将降低，以稳定输出电压。其稳压控制过程可简要描述为

Ui↑→Uo↑→Ube↓→Ib→Ic↓→Uce↑→Uo↓

相反，当输入电压降低时，输出电压可能会降低，其稳压控制过程与上述相反。

当负载变重时，输出电压会降低；当负载降低时，输出电压会升高。同样，通过自动调整，稳压电源可以稳定输出电压。

从稳压过程可以看出，稳压电源由取样环节、基准电压源、比较环节和调整环节组成。输出电压Uo与基准电压相比，用作样品(取样)的误差是Ube，晶体管VT导通程度(改变输出电流)可根据误差电压调整，使输出电压稳定。

具有放大环节的稳压电源

1.电路组成

参见图2-24。在电路功能方面，稳压电源由取样环节、基准电压源、比较放大环节和调整环节组成。

(1)取样环节

电阻采样环节R3、VR及电阻R4组成。输出电压在取样环节分压VR样品电压加到晶体管中间端VT2基极。电压与输出电压成比例，即

(2)基准电压源

电阻R二是稳压二极管VZ稳压二极管为电路提供基准电流Vz。

(3)比较放大环节

样品电压Ub经晶体管VT2的b-e结合基准电压Vz相比较，产生误差电压Ube。晶体管采用误差电压VT2放大，其导通程度受到影响Ube控制，流过VT2.集电极电流发生变化(Uce改变)。

(4)调整环节

由晶体管调整电路VT组成。通过控制VT1的基极电流，然后改变VT1的集电极电流，调整Uce控制输出电压。

【提示】

2.稳压控制过程

假设负载变大，导致输出电压降低。当输出电压降低时Uo样品电压降低时Ub与Uo成比例降低，月经VT2的b-e结电压Ube与基准电压VZ相比较，因Ub＝VZ Ube，误差电压Ube一定会减少Ube放大晶体管的误差VT2的基极电流Ib减小，引起VT2集电极电流Ic变小(Uce增大)。输入电压Ui流经R1进入晶体管VT1.基极电流被VT2集电极电流分流减少，VT2基极电压升高，使VT2集电极电流增加，Uce减小。根据Uo＝Ui-Uce，输出电压Uo输出电压调整升高，弥补负载变重引起的下降，使输出电压稳定不变。

这一过程可以简要描述如下：

相反，当负载变轻导致输出电压升高时，稳压控制过程与上述过程相反。

三端集成稳压电源

随着电子技术的发展，稳压电路也实现了集成，最常见的是三端集成稳压器件，可分为固定稳压器件和可调稳压器件。

三端固定集成稳压器的特点是输出电压不可调，其型号主要包括：

1)LM78XX该系列是正电压输入和正电压输出的常见系列LM7805、LM7809、LM7812等。

2)LM79XX该系列是负电压输入和负电压输出的常见系列LM7905、LM7909、LM7912等。

3)LM78XX系列与LM79XX系列输入输出电压振幅相同，但极性不同，管脚排列不同。

4)与LM系列相似的还有CW78XX系列、KA78XX可直接替换系列等。

三端固定集成稳压器型号的后两位数XX最大输出电流为1.5A。如LM7805为输出 5V电压，LM7812为输出 12V电压如图2-25所示KA7805三端稳压集成器应用电路原理图和实物图。

【提示】

当三端集成稳压器输入端电压大于输出电压时，可输出规定的电压。

常见的三端可调集成稳压器件LM317。LM317实物图及其应用电路如图2-26所示，输出电压由图2-26所示R/VR比值决定，调整VR输出电压可以改变。一般来说，应该是LM为了稳定输出电压，电容器，以稳定输出电压。

三端精密稳压控制器

常应用于电路中的TL431就是三端精密稳压控制器，是一种可控精密电压比较稳压器件，相当于一个稳压值在2.5～36V间可变的稳压二极管，其外形、符号及内部结构如图2-27所示。其中，A为阳极，K为阴极，R为门极。

TL431稳压器的工作原理：加到R两端的电压URA在TL431内部通过比较运算放大器与基准电压(Vref)进行比较，当其高于基准电压时，运算放大器输出高电压使内部晶体管导通加强(即IKA增大)，反之，IKA减小。

TL431主要用在稳压控制电路中。