无反馈晶体管稳压电源

图15-6所示的是解决稳压问题的另一种方法。该电路在第九章中已讨论过，它使用了一个与负载相并联的稳压管，稳压管在反向击穿的情况下有一个相对稳定的电压降，所以该负载也将会有一个相对恒定的电压。从图15-6中RZ上的电流为稳压二极管电流和负载电流之和。

上述并联稳压管稳压电路的一个问题是在某些电路中稳压管的功耗太大。例如图15-6中的稳压电路如果输出12V电压（电流1A），将需要一个大功率的稳压二极管。假设未经稳压的直流输入为18V，电阻RZ电压将为6V（18V-12V=6V）。如果所需的稳压管电流是0.5A，用欧姆定律可计算RZ为：

稳压管的功率为：

     PD=U×I=12V×0.5A=6W

但是，若稳压电路中断开负载，所有的电流将全部流过稳压管。它的功率将增加到：

     PD=U×I=12V×1.5A=18W

     为了获得较好的可靠性，稳压管额定功率至少需要2×18W（36W）。对大多数实用的电路大功率稳压管的成本太高。

图15-7所示电路的是减少稳压管消耗的一种方法，这个电路通常称输出电流扩大稳压电路。稳压管用以稳定串联调整晶体三极管的基极电压，如果晶体三极管的基极-发射极的压降为常量0.7V，则发射极和负载的电压也将是一个常量。

图15-7中通过RZ的电流是基极电流（IB）和稳压管电流之和，假设负载电流是1A，三极管的β是49，则基极电流为：

    由于基极-发射极的压降，稳压二极管电压应比负载电压大0.7V。如果稳压管 的稳压值为12.7V，则稳压电路的输出将是12V。稳压管的电流大约是基极电流的一半，在这个例子中是10mA，假设输入电压为18V，用欧姆定律计算RZ：

    输入与输出相同的条件下，让我们比较图15-7和图15-6的电路。负载电流为0时稳压管功率最大，在图15-7中，如果稳压电路中去掉负载，那么稳压管中将有30mA的电流流过，相应的稳压管的功耗是：

PD=U×I=12.7V×0.03A=0.381W

     一个1W的稳压二极管能安全工作在图15-7的任何条件下。现在应该很清楚为什么带放大器的稳压管稳压电路适用于大电流的应用场合，虽然此电路增加了一个串联调整三极管，但它比大功率稳压管便宜。

图15-8所示带放大器稳压电路输出负的电压,调整三极管是PNP型的，注意稳压二极管的阴极是接地。

例15-1

如果DZ是一个6.7V的稳压二极管，负载电流为2A，三极管β=25，输入电压为10V，稳压二极管的最大电流为10mA，计算图15-8中RZ的值，以及稳压二极管的最大功率。

基极电流：   

RZ上的电流为基极电流与稳压二极管电流之和：

RZ上的压降为输入电压与稳压管电压之差：

URZ=10V―6.7V=3.3V

现在可由欧姆定律得到RZ：

稳压二极管的最大功率为：

      PD=UZ×IRZ=6.7V×86.9mA=0.582W

图15-8中还有一个带放大器的稳压管稳压电路常有元件――电解电容，它接在三极管基极的与地之间，该电容的大小一般为的50μF左右，它与RZ共同形成了一个低通滤波器。这个滤波器能够帮助去掉噪音和输入电压中的纹波。稳压管也产生噪音干扰，此电容器可起到消除噪音的作用。大部分带放大器的稳压管稳压电源使用这种电容。

图15-9所示的是一个双极性电源，这种电路提供了正负两种稳定电压，注意变压器T1只有一组中心抽头次级线圈和两个全波整流器电路相连，这种接法能用一个次级线圈变换出正负两组电压，使变压器的结构简化。电容C1和C2为滤波电容，Q1、Q2为串联调整三极管。

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• 2016-11-25无反馈晶体管稳压电源