什么是直流穩壓電源

直流穩壓電源能為負載提供穩定直流電源的電子裝置。直流穩壓電源的供電電源大都是交流電源，當交流供電電源的電壓或負載電阻變化時，穩壓器的直流輸出電壓都會保持穩定。

直流穩壓電源的工作原理

直流穩壓電源是一種將220V工頻交流電轉換成穩壓輸出的直流電壓的裝置，它需要經過變壓、整流、濾波、穩壓四個環節才能完成。 四個環節的工作原理如下：

（1）電源變壓器：是降壓變壓器，它將電網220V交流電壓變換成符合需要的交流電壓，并送給整流電路，變壓器的變比由變壓器的副邊電壓確定。

（2）整流濾波電路：整流電路將交流電壓Ui變換成脈動的直流電壓。再經濾波電路濾除較大的紋波成分，輸出紋波較小的直流電壓U1。常用的整流濾波電路有全波整流濾波、橋式整流濾波等。

（3）濾波電路：可以將整流電路輸出電壓中的交流成分大部分加以濾除，從而得到比較平滑的直流電壓各濾波電容C滿足RL-C＝（3~5）T/2，或中T為輸入交流信號周期，RL為整流濾波電路的等效負載電阻。

（4）穩壓電路：穩壓電路的功能是使輸出的直流電壓穩定，不隨交流電網電壓和負載的變化而變化。常用的集成穩壓器有固定式三端穩壓器與可調式三端穩壓器。常用可調式正壓集成穩壓器有CW317（LM317）系列，它們的輸出電壓從1.25V－37伏可調，最簡的電路外接元件只需一個固定電阻和一只電位器。其芯片內有過渡、過熱和安全工作區保護，最大輸出電流為1.5A。其典型電路如下圖，其中電阻R1與電位器R2組成輸出電壓調節器，輸出電壓Uo的表達式為：Uo＝1.25（1＋R2/R1）式中R1一般取120－240歐姆，輸出端與調整端的壓差為穩壓器的基準電壓（典型值為1.25V）。

電路中，D5、D6和C1共同組成全波整流濾波電路，將輸入的交流電轉換成直流電；Q1、Q2組成一達林頓射隨電路，Q1稱為調整管，Q2稱為推動管，為負載供電；Q3、D8、R2、R3、RW1共同組成輸出電壓取樣負反饋電路，Q3稱為采樣放大管，D8稱為基準穩壓管，此部分用于穩定輸出電壓；Q4、R5組成輸出電流取樣電路，為輸出提供過流保護；C5為輸出濾波電容。由于調整管和負載相對于輸入而言呈串連的關系，故這種電源稱為串聯型直流穩壓電源。

圖1 直流穩壓電源電原理圖

220V 交流電經電源變壓器降壓為低壓交流電后，經由D5、D6、C1組成的全波整流濾波電路整流濾波變成直流電，輸送給達林頓射隨電路，最后由射隨電路向負載提供直流電壓VO，該電壓VO的大小由基準電壓VREF和采樣支路的分壓比決定。當輸出電壓VO由于某種原因瞬時升高時，輸出電壓取樣電路的Q3的集電極電流就會增大，導致射隨電路的基極電流下降，調整管的內阻增大，管壓降增加，輸出電壓VO降低；當輸出電壓VO瞬時降低時，輸出電壓取樣電路的Q3的集電極電流就會減小，射隨電路的基極電流就會增加，管壓降減小，從而使輸出電壓VO也跟著升高；上述過程使得輸出電壓穩定在某個電壓值上，從而實現穩壓。通過調節RW1 ，可以改變輸出電壓值的大小。

當負載電流超過額定輸出電流時，在R5上的壓降將使Q4導通，迫使射隨電路的偏置電壓減小，內阻增加，管壓降增加，則射隨電路的輸出電流被限制，輸出電壓也降低，從而起到過流保護作用，這種結構屬于限流型保護電路。

輸入的 220V交流電壓經過變壓器降壓后，經整流二極管整流后輸出為脈動直流電壓，具有較大的電壓紋波，經過電容C1、C2、 C3平滑濾波后輸出電壓較為平穩，再輸入到穩壓電路，就可在輸出端得到一個穩定的、電壓紋波很小的直流穩壓電源。

直流穩壓電源的用途

直流穩壓電源廣泛應用于國防、科研、大專院校、實驗室、工礦企業、電解、電鍍、充電設備等的直流供電。

（1）可用于各種電子設備老化，如PCB板老化，家電老化，各類IT產品老化，CCFL老化，燈管老化

（2）適用于需要自動定時通、斷電，自動記周期數的電子元件的老化、測試

（3）電解電容器脈沖老練

（4）電阻器，繼電器，馬達等測試老練

（5）整機老練;電子元器件性能測試，例行試驗。