一文看懂线性稳压电源的工作原理

采用下图来说明线性稳压电源调节电压的工作原理，如图所示可变电阻RW跟负载电阻RL组成一个分压电路，输出电压为：

Uo=Ui×RL/(RW+RL)，通过调节RW的大小，即可改变输出电压的大小。注意，在这个公式中，如果只看可调电阻RW的值变化，Uo的输出并不是线性的，但如果把RW和RL一起看，则是线性的。另外还需要注意，这个图并没有将RW的引出端画成连到左边，而画在右边。虽然从公式上看没有什么区别，但画在右边，却正好反映了“采样”和“反馈”的概念—实际中的电源，绝大部分都是工作在采样和反馈的模式下的，使用前馈方法很少，或就是用了，也只是辅助方法。

如果用一个三极管或者场效应管来代替图中的可变阻器，并通过检测输出电压的大小，来控制这个“变阻器”阻值的大小，使输出电压保持恒定，这样我们就实现了稳压的目的。这个三极管或者场效应管是用来调整电压输出大小的，所以叫做调整管。

如图1所示，由于调整管串联在电源跟负载之间，所以称做串联型稳压电源，另外还有并联型稳压电源，就是将调整管跟负载并联来调节输出电压，典型的基准稳压器TL431就是一种并联型稳压器。所谓并联的意思，就是如图2中的稳压管一样，通过分流来保证衰减放大管射极电压的“稳定”，或许这个图并不能让你一下就能看出是“并联”的，但细心一看，确实如此。注意：此处的稳压管是利用它的非线性区工作的，如果认为它是一个电源，它也是一个非线性电源。

由于调整管相当于一个电阻，电流流过电阻时会发热，工作在线性状态下的调整管，一般会产生大量的热，从而导致效率不高，这是线性稳压电源的一大缺点。

一般来说，线性稳压电源由调整管、参考电压、取样电路、误差放大电路等几个基本部分组成。另外还包括一些例如保护电路，启动电路等部分。

下图是一个简单的线性稳压电源原理图(示意图，已省略滤波电容等元件)，取样电阻通过取样输出电压，与参考电压比较，比较结果由误差放大电路放大后，控制调整管的导通程度，使输出电压保持稳定。

常用的线性串联型稳压电源芯片有：78XX系列(正电压型)，79XX系列(负电压型)(实际产品中，XX用数字表示，XX是多少，输出电压就是多少。例如7805，输出电压为5V);LM317(可调正电压型)，LM337(可调负电压型);1117(低压差型，有多种型号，用尾数表示电压值。如1117-3.3为3.3V，1117-ADJ为可调型)。