線性穩(wěn)壓器的結(jié)構(gòu)及原理（圖解）

 線性穩(wěn)壓器是比較早使用的一類直流穩(wěn)壓器，它通過改變晶體管的導(dǎo)通程度來改變和控制其輸出的電壓和電流，在線性穩(wěn)壓器中晶體管相當(dāng)于一個可變電阻，串接在供電回路中。線性穩(wěn)壓器有一個共同的特點(diǎn)就是它的功率器件調(diào)整管工作在線性區(qū)，靠調(diào)整管極間的電壓降來穩(wěn)定輸出。由于調(diào)整管靜態(tài)損耗大，需要安裝一個很大的散熱器給它散熱。

一般來說，線性穩(wěn)壓器由調(diào)整管、參考電壓、取樣電路、誤差放大電路等幾個基本部分組成。另外還可能包括一些例如保護(hù)電路，啟動電路等部分。

 用下圖來說明線性穩(wěn)壓器調(diào)節(jié)電壓的原理。如圖所示，

線性穩(wěn)壓器調(diào)節(jié)電壓原理圖

     可變電阻RW跟負(fù)載電阻RL組成一個分壓電路，輸出電壓為：Uo="Ui"×RL/(RW+RL)，因此通過調(diào)節(jié)RW的大小，即可改變輸出電壓的大小。請注意，在這個式子里，如果我們只看可調(diào)電阻RW的值變化，Uo的輸出并不是線性的，但如果把RW和RL一起看，則是線性的。還要注意，我們這個圖并沒有將RW的引出端畫成連到左邊，而畫在右邊。雖然這從公式上看并沒有什么區(qū)別，但畫在右邊，卻正好反映了“采樣”和“反饋”的概念----實(shí)際中的電源，絕大部分都是工作在采樣和反饋的模式下的，使用前饋方法很少，或就是用了，也只是輔助方法而已。

線性穩(wěn)壓器

    如果我們用一個三極管或者場效應(yīng)管，來代替圖中的可變阻器，并通過檢測輸出電壓的大小，來控制這個“變阻器”阻值的大小，使輸出電壓保持恒定，這樣我們就實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)壓的目的。這個三極管或者場效應(yīng)管是用來調(diào)整電壓輸出大小的，所以叫做調(diào)整管。

       像圖所示的那樣，由于調(diào)整管串聯(lián)在電源跟負(fù)載之間，所以叫做串聯(lián)型穩(wěn)壓器。相應(yīng)的，還有并聯(lián)型穩(wěn)壓器，就是將調(diào)整管跟負(fù)載并聯(lián)來調(diào)節(jié)輸出電壓，典型的基準(zhǔn)穩(wěn)壓器TL431就是一種并聯(lián)型穩(wěn)壓器。所謂并聯(lián)的意思，就是象圖2中的穩(wěn)壓管那樣，通過分流來保證衰減放大管射極電壓的“穩(wěn)定”，也許這個圖并不能讓你一下子看出它是“并聯(lián)”的，但細(xì)心一看，確實(shí)如此。不過，大家在此還要注意一下：此處的穩(wěn)壓管，是利用它的非線性區(qū)工作的，因此，如果認(rèn)為它是一個電源，它也是一個非線性電源。為了便于大家理解，回頭我們找一個理適合的圖來看，直到可以簡明地看懂為止。