原创 标准线性稳压器的基本工作原理

前面讲了线性稳压器是集成稳压器的一种，其使用在线性区域内运行的晶体管或 FET,从应用的输入电压中减去超额的电压，产生经过调节的输出电压。线性稳压器的作用是在规定的工作范围内，当输入电压或负载发生变化时能提供稳定的直流输出电压，并确保稳压电路能长期、安全可靠地工作。
普通集成线性稳压器也称标准线性稳压器或NPN型线性稳压器。标准线性稳压器主要由基准电压源、取样电路、误差放大器、调整管等基本部分组成。

标准线性稳压器的基本工作原理

标准性稳压器的基本原理如图1所示，串联式调整管是由NPN型晶体管VT2、VT3构成的达林顿管。VT1为驱动管，它采用PNP型晶体管。U1为输入电压，U0为输出电压。R1和R2为収样电阻,取样电压UQ加到误差放大器的同相输入端，与加在反相输入端的基准电压UREF相比较，二者的差值经误差放大器放大后产生误差电压Ur,用来调节串联调整管的压降，使输出电压达到稳定。举例说 明.，当输出电压U0降低时，UQ和UR均降低，因驱动电流增大，故调整管的压降减小，使输出电压升高。
反之，若输出电压U0上升 ,误差放大器输出的驱动电流就会减小，调整管的压降随之增大, 使U0下降，最终使U0维持稳定。由于反馈环路总试图使误差放大器两个输入端的电位相等，即U0＝UREF，因此
根据上图式，可得：

需要说明几点：

第一，输出电压通过反馈电路来进行控制，反馈电路需要补偿措施以确保回路的稳定性。 某些线性稳压器有内置补偿电路，不需要外接补偿元件，即可实现线性稳压器的稳定工作。有些线性稳压器需要接外部补偿网络。
第二，用于控制输出电压的反馈回路是通过取样电阻来“判断”输出电压的，并将取样电压送至误差放大器的同相输入端，基准电则接在反相输入端。这意味着误差放大器将通过不断调节它的输出电压和调整管的电流，来使取样电压与基准电压相等。线性稳压器的输出电压通常为基准电压的若干倍。
第三，与负载电流相比，通过电阻分压器R1和R2的电流可忽略不计。
第四，驸动管VT1，必须采用PNP型晶体管，这是因为NPN型晶体管的发射结电压UBE为正电压，要求U B>U E,即U B＞U 1这显然是不合理的；而PNP管的UBE为负电压，能满足U B＜U E,即U B＜U 1的要求。
第五，图1.2.2仅为简化电路.，实际电路中还需增加启动电路、过电流保护电路及过热保护电路。