什么是穩壓電源?

穩壓電源將不穩定的交流電(交流電)轉換為恒定的直流電(直流電)。穩壓電源用于確保輸出保持不變，即使輸入發生變化。

穩壓直流電源又稱線性電源，是一種嵌入式電路，由多個模塊組成。穩壓電源將接受交流輸入，并提供恒定的直流輸出。下圖顯示了一個典型的穩壓直流電源的框圖。

穩壓直流電源的基本組成部分如下:

降壓變壓器

整流器

直流濾波器

調節器

穩壓電源的運行

降壓變壓器

降壓變壓器將把交流電源的電壓降低到所需的電壓水平。調整變壓器的匝數比，以獲得所需的電壓值。變壓器的輸出作為整流電路的輸入。

糾正錯誤

整流器是一種由二極管組成的電子電路，用于完成整流過程。整流是將交流電壓或電流轉換成相應的直流電量的過程。整流器的輸入為交流電，而輸出為單向脈動直流電。

雖然半波整流器技術上可以使用，其功率損失是顯著的相比，全波整流器。因此，全波整流器或橋式整流器被用來整流交流電源的兩個半周期(全波整流)。下圖顯示了一個全波橋式整流器。

橋式整流器由四個 p-n 結二極管按上述方式連接組成。在電源的正半周期中，通過電力變壓器次級的感應電壓，即 VMN 是正的。因此點 E 相對于 F 是正的，因此，二極管 D3和 D2是反向偏置的，而二極管 D1和 D4是正向偏置的。二極管 D3和 D2將作為開關(實際上有一些電壓降)和二極管 D1和 D4將作為閉合開關，并將開始導電。因此整流波形出現在整流器的輸出端，如第一圖所示。當次級 VMN 感應電壓為負時，D3和 D2與另外兩個反向偏置正向偏置，并且在濾波器的輸入端出現正電壓。

直流過濾

來自整流器的整流電壓是具有非常高紋波含量的脈動直流電壓。但這不是我們想要的，我們想要一個純粹的無紋波直流波形。因此使用了一個過濾器。不同類型的濾波器，如電容濾波器，LC 濾波器，扼流圈輸入濾波器，π 型濾波器。下圖顯示了一個電容濾波器連接沿整流器的輸出和由此產生的輸出波形。

由于瞬時電壓開始增加電容器的電荷，它充電，直到波形達到其峰值。當瞬時值開始減少，電容器開始指數放電，通過負載緩慢(輸入的穩壓器在這種情況下)。因此，幾乎恒定的直流值具有非常少的紋波內容獲得。

規定

這是穩壓直流電源的最后一塊。當交流電源的輸入發生變化，或由于穩壓電源輸出的負載電流發生變化，或由于溫度變化等其他因素，輸出電壓或電流會發生變化或波動。這個問題可以通過使用調節器來解決。調節器將保持輸出常數，即使在輸入變化或任何其他變化發生時。晶體管系列穩壓器，固定和可變集成電路穩壓器或齊納二極管在齊納區域操作，可根據其應用而使用。像78XX 和79XX (如 IC 7805)這樣的集成電路用于獲得輸出電壓的固定值。

使用像 LM317和723這樣的集成電路，我們可以將輸出電壓調整到所需的恒定值。下圖顯示的是 LM317穩壓器。輸出電壓可以通過調整電阻 R1和 R2的值來調整。通常，在輸出和輸入端需要連接大約0.01 μF 到10μF 的耦合電容，以解決輸入噪聲和輸出瞬態問題。理想情況下，輸出電壓由

上圖顯示了一個穩壓 + 5 V 直流電源的完整電路。