电压调节器的类型 – 线性、齐纳二极管和并联

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稳压器是一种电子电路，用于控制电源输出电压的变化，使其保持在合适的范围内。因为在实际电路中，电压会由于多种原因发生变化，例如输入电压的变化、电路组件温度的变化等。但是，理想情况下，电源的电压输出应该在连接电路可接受的特定范围内。这可以通过使用称为稳压器的电路来实现。

在本文中，我们将讨论不同稳压器的类型。但在了解稳压器这一术语的基本含义之前。

什么是稳压器？

顾名思义，稳压器是一种电子电路，当输入电压和其他电路条件（如温度）发生变化时，它可以调节电压。众所周知，大多数实际电路需要稳定的电压才能高效工作，但由于各种原因，电源电压可能会发生变化，并可能损坏电路。因此，稳压器充当设备的保护屏障。

稳压器将波动电压转换为稳定电压，此过程称为稳压。稳压器的框图如图 1 所示。

稳压器的类型

以下是不同电子设备中使用的主要稳压器类型：

• 线性稳压器
• 齐纳二极管稳压器
• 并联稳压器

让我们逐一讨论这三种稳压器。

线性稳压器

使用由负反馈电路控制的 FET（场效应晶体管）来产生稳定输出电压的稳压器类型，而不管输入电压和负载电流的变化如何，被称为线性稳压器。它也称为低压降线性稳压器 (LDO)。

典型的线性稳压器的工作原理类似于分压器电路，即它通过根据负载电阻改变稳压器的电阻来产生稳定的输出电压。典型的线性稳压器如图 2 所示。

从框图可以看出，未经调节的电压输入到调节器的控制器，该控制器控制输入电压的大小并输出电压。此外，输出电压通过采样电路进行采样，并馈送到比较器电路。采样电压与参考电压进行比较。如果采样电压和参考电压之间存在任何差异，则会产生误差信号，并将其反馈到控制装置以将输出电压调整到所需值。

齐纳二极管稳压器

齐纳二极管是一种高度掺杂的半导体二极管，设计用于反向偏置模式下工作。在电子电路中，齐纳二极管用作稳压器，因为它可以保持负载两端的恒定电压。

典型的齐纳二极管稳压器的电路图如图 3 所示。在齐纳二极管稳压器中，一个串联通路晶体管用在射极跟随器中。因此，它也称为齐纳控制晶体管串联稳压器或射极跟随器稳压器。

在齐纳二极管稳压器的情况下，晶体管的发射极和集电极端子相对于负载串联连接。这里，可变元件是晶体管，齐纳二极管向电路提供参考电压。因此，齐纳二极管稳压器的输出电压由下式给出：

$$\mathrm{V_{O}=V_{Z}+V_{BE}}$$

并联稳压器

调节元件将一部分总电流分流到地面的稳压器类型称为并联稳压器。并联稳压器使用剩余电流来保持负载两端的恒定电压。并联稳压器是线性电源中最基本的部分之一。

并联稳压器的电路图如图 4 所示。在并联稳压器的情况下，比较器电路向控制器提供控制信号，无论何时由于输入电压和负载电流的任何变化导致输出电压出现波动（增加或减少）。在这种情况下，控制器电路将从负载中分流总电流的额外部分，以便在负载两端保持恒定电压。

稳压器的应用

以下是稳压器的一些重要应用：

• 稳压器用于计算机电源。

• 稳压器用于电力配电系统。

• 稳压器也用于发电厂等。

• 稳压器用于汽车交流发电机，以产生恒定电压来改变电池。

结论

稳压器是不同电子设备（如计算机 SMPS、汽车交流发电机等）的基本元件。它将负载端子的电压维持在恒定值，以便电压变化不会损坏负载电路或设备。