什么是稳压电源？– 电路图、工作原理和应用

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我们有许多电气和电子电路需要直流电源才能工作。但是，由于某些技术和经济限制，我们无法使用传统的直流电源，例如电池和直流发电机。在这种情况下，我们使用可以将交流电转换为直流电的电子电路，这种电路被称为整流器。

然而，整流器的直流电源输出是波动的直流电压和电流，这可能会损坏电子电路。因此，为了克服电压变化的问题，使用了一些稳压器件，以便我们能够获得稳定的直流电源。

在本文中，我们将讨论稳压电源的定义、电路图、工作原理和应用。

什么是稳压电源？

能够在负载变化时，在负载端输出稳定、固定值的直流电压的电子电路称为稳压电源。因此，稳压电源的主要功能是将交流电转换为稳定的直流电。稳压电源有时也称为线性电源。

稳压电源确保即使输入电源发生变化，负载端的输出功率也应保持恒定。稳压电源接收交流电作为输入，并产生恒定的直流电作为输出。稳压电源基本上是一个嵌入式电路，由多个模块组成。

稳压电源的框图和工作原理

典型稳压电源的框图如图 1 所示。

稳压电源由以下四个主要部分组成：

• 降压变压器
• 整流电路
• 直流滤波电路
• 稳压器

现在，让我们逐一讨论稳压电源每个模块的工作原理。

降压变压器的功能

稳压电源电路中使用的降压变压器将输入交流电压转换为所需的较低电压值。此外，此变压器还提供了两个电路之间的电气隔离。降压变压器的降低的输出交流电压用作整流电路的输入。

整流电路的功能

整流电路用于将输入交流电压转换为直流电压。它由执行整流过程的二极管组成，即交流电压转换为直流电压。但是，整流器的输出是脉动的直流电压。在实践中，由于其技术优势，全波整流器用于整流。这种全波整流器可以是中心抽头全波整流器或桥式整流器。全波整流器将交流电压的正负半周期都转换为直流电压。

滤波电路的功能

由于整流器的输出是脉动的直流电压，其纹波含量非常高。因此，整流器的原始输出是不希望的。为了获得纯净的无纹波直流电压，使用了直流滤波电路。我们有不同类型的滤波电路，如电容滤波、电感输入滤波、π 型滤波和 LC 滤波。因此，滤波电路将脉动的直流电压转换为具有几乎零纹波含量的恒定直流电压。

稳压器

稳压器构成稳压电源的最后一个模块。它监控和校正电源输出电压的波动。输出电压可能会因输入交流电压的变化、负载的变化或任何物理参数（如电路温度）的变化而发生变化或波动。因此，稳压器负责解决此问题。稳压器保持输出端直流电压恒定。

在不同的稳压电源中，齐纳二极管工作在齐纳区、晶体管串联稳压器、固定和可变 IC 稳压器通常用作稳压器。

稳压电源的特点

以下是稳压电源的主要特点：

• 稳压电源的效率范围为 20% 到 25%。
• 稳压电源相对更可靠。
• 稳压电源具有更简单的电路和更轻的重量。
• 稳压电源响应速度更快。
• 稳压电源的成本和噪声水平较低。

稳压电源的应用

如前所述，稳压电源是嵌入式电路，可将不稳定的交流电源转换为稳定的直流电源，这是许多电子电路的基本要求。因此，稳压电源广泛应用于以下应用：

• 手机充电电路
• 测试电路
• 实验电源
• 振荡器和放大器
• 电子计算机
• 自动控制系统等。

结论

从以上讨论可以得出结论，稳压电源是一种将交流电压转换为稳定直流电压的电子电路。稳压电源也称为线性电源。

稳压电源的输出不受电路条件变化（如负载变化、输入电压变化、元件温度变化等）的影响。因此，稳压电源通常用于多种应用，例如手机充电器、计算机电源、测试电路、控制系统和设备等。