由于绝大多数电子设备需要输出电压稳定的直流电源，而整流和滤波后的电压往往会随交流电压的波动和负载的变化而变化，影响电子电路的正常性能，因此需在整流滤波电路后再加一级稳压电路。任何电压波动都体现出交流特性，控制电压波动也是滤波，所以稳压电路又叫电子滤波器。

小功率稳压电源可用硅稳压管稳压电路（见图6-10）。

稳压管稳压电路具有电路结构简单、调试方便、使用元器件少的优点，但存在着输出电流较小、输出电压不能调节等问题。能适应大功率电子电路需求的电源通常采用串联调整式稳压或开关式稳压。

1.串联调整式稳压电路的结构与原理

串联调整式稳压电路如图6-11所示，它由4个部分组成。

图6-10 硅稳压管电路

图6-11 串联调整式稳压电路

采样环节是由R₁、R₂、RP（阻值用R_RP表示）组成的电阻分压器构成的，用来反映输出电压的变化，它将输出电压的一部分取出送到放大环节，采样电压为

基准电压电路由稳压管VS及其限流电阻R₃构成，为电路提供基准电压U_Z，作为比较、调整的基准。

比较放大环节是由比较放大管VT₁和其集电极电阻R₄（R₄又是调整管VT₂的基极偏置电阻）构成，它的作用是比较采样电压相对于基准电压的变化：

并将这个变化放大。

调整环节由调整管VT₂构成。VT₂是共集电极放大（射极输出器）电路，基极电流由比较放大环节输出信号控制，控制VT₂的基极电流I_B2，就可以控制集电极电流I_C2和集电极与发射极间的电压U_CE2，从而调整输出电压U_o，U_o=U₅-U_CE2。VT₂的实质相当于自动调节的分压电阻。

串联调整式稳压电路的稳压过程（就是电压串联负反馈的稳压过程）。以输出电压U_o上升为例：当电网电压波动或负载变化，使输出电压U_o↑时，采样电压↑，由于基准电压U_Z固定不变，所以U_BE1↑，使得I_B1↑、I_C1↑，于是VT₁的集电极电压U_C1（也就是VT₂的基极电位U_B2）↓，使得I_B2↓、I_C2↓，VT₂的管压降U_CE2↑，使得输出电压U_o↓，从而维持U_o基本保持不变（略有上升）。

电网电压波动或负载变换使得输出电压U_o下降时的稳压过程与上述过程相反。

由

可见

在上式中，U_Z为定值，U_BE1约为0.7V，可见对电位器进行调节，改变R_RP的值，以此达到调整输出电压的目的。

在实际电路中，比较放大环节也可以采用集成运算放大电路，如图6-12所示。

图6-12 采用集成运算放大电路的串联调整式稳压电路

使用集成运算放大电路比较放大可以提高稳压电路的灵敏度，改进稳压效果。可用示波器检测对比，予以证实。

2.集成稳压电路

按串联调整稳压电路结构制作的集成稳压电路因其都有3个引出端而被人们简称为三端稳压电路，具有品类多、使用简单等优点，在产品电路和自制电源中受到广泛应用。集成稳压电路产品的种类很多，命名方式和封装也不统一，图6-13所示为常用的78系列（用于正电源稳压调整）和79系列（用于负电源稳压调整）集成稳压电路。

图6-13 78系列和79系列三端稳压电路的外形和引脚分布(www.daowen.com)

图6-14所示为集成稳压电路的3种使用方式。

图6-14 集成稳压电路的3种使用方式

78、79两个系列的稳压集成电路输出电压都是固定的，若需要输出电压可调的稳压电源，可参考图6-15所示电路用W317制作。输出电压可调范围：1.5～20V，输出电流为1.5A。

3.开关式稳压

在串联式稳压电路中，调整管工作在放大状态，是一个与负载串联的自动分压器。整流、滤波电路输出功率的多余部分要由调整管分担消耗，因此串联式稳压电路具有效率低、调控范围小的缺点。若让调整管工作在开关状态，通过控制调整管的开关频率或导通时间来稳定输出电压，就可以降低调整管的消耗，提高电源效率。这种稳压方式称为开关式稳压电源。

（1）开关稳压电源的基本结构

串联式开关稳压电源的基本结构如图6-16所示。图中VT是功率开关管，工作状态受控于基极控制脉冲信号u_k，控制脉冲信号u_k来自控制电路，控制电路受控于输出电压U_o，L是扼流电感器，VD是续流二极管，C₁和C₂分别是输入、输出两级滤波电容。

图6-15 W317的基本应用电路

图6-16 串联式开关稳压电源

由于VT工作在开关状态，从VT发射极输出的就不再是连续的直流，而是脉冲，由扼流电感L和C₂组成的滤波负责滤除其中的交流成分，还原为直流输出U_o。续流二极管VD负责泄放扼流电感L的自感电压，避免开关管在截止瞬间被整流输入电压与扼流电感L的自感电压串联构成的高压击穿。

开关稳压电源的实质是变频技术的应用。先将低频交流市电整流为直流，再通过一个工作在开关状态的逆变器把直流电逆变为高频脉冲式交流电，最后再经整流、滤波，成为负载所需的稳定直流电压输出。所以，高频逆变器是开关电源的核心电路，开关管承担的是脉冲功率放大。

（2）逆变器电路

逆变器电路是开关稳压电源的核心，利用高反压晶体管作开关管，可以承受220V交流电整流、滤波后的310V直流电压，省去笨重的电源变压器，而在逆变器后面使用轻小的脉冲变压器降压，再整流、滤波得到所需的稳压输出。由于这种电源不使用笨重的大体积铁心变压器，总体重量轻、体积小，很多小型电源（如各种手机充电器）也广泛使用开关电源电路。

开关电源的逆变器有单管式和双管半桥式两种。

1）单管式变换器。单管式逆变器电感贮能式脉冲变换器的结构如图6-17所示。

图6-17 电感贮能式脉冲变换器的结构

由全波桥堆UR和滤波电容C₁构成电源的输入整流、滤波部分，直接对220V交流电整流、滤波，输出310V直流电。点画线右侧部分为逆变器，VT为开关管，在基极脉冲电压u_B（f＞30kHz）的驱动下将直流逆变为脉冲交流，T为脉冲变压器，对脉冲交流给以降压；VD、C₂、L、C₃组成输出整流、滤波电路，为R_L输出稳定电压。

图6-18 双管半桥式变换器的结构

u_B由专设的脉冲振荡器提供，u_B的频率或脉冲宽度由输出电压按负反馈方式控制。控制频率的叫调频式，控制脉宽的叫调宽式，实用开关电源多采用调宽式。

2）双管半桥式逆变器。双管半桥式变换器的结构如图6-18所示。

图中省略了整流电路，C₁和C₂为输入整流电路的分压结构的滤波电容，与开关管VT₁和VT₂组成一个桥式结构，整流电路为电桥输入直流电压，电容和开关管各为半个桥，电路因此而得名；T为脉冲变压器，一次绕组N_P为桥路的输出负载，N_S1、N_S2为二级绕组，VD₁、VD₂、L、C₃组成全波低压整流滤波电路，为负载R_L提供输出电压U_o。

VT₁和VT₂分别在u_B1和u_B2的驱动下做交替式开关动作。VT₁导通、VT₂截止时，经VT₁、N_P形成C₁放电、C₂充电的通路，在脉冲变压器二次绕组N_S1形成正向脉冲电压u₂₁。VT₁截止、VT₂导通时，经N_P、VT₂形成C₂放电、C₁充电的通路，在脉冲变压器二次绕组N_S2形成反向脉冲电压u₂₂。

VT₁、VT₂的导通时间与驱动信号u_B1、u_B2的脉冲宽度对应，而脉冲电压u₂₁、u₂₂的有效值与VT₁、VT₂的导通时间成正比，所以改变脉冲驱动信号u_B1、u_B2的脉宽，即可调整输出电压的高低。

开关式稳压电源虽有效率高、重量轻、体积小等多种优点，但实用的电路结构都较为复杂，检修难度较大，尤其要注意不宜空载检测、检修，要加假负载。检修顺序：交流熔丝、输入整流、开关管、保护电路、振荡电路。