要了解穩(wěn)壓電路的工作，得從穩(wěn)壓管說(shuō)起。

一、有“特異功能”的二極管穩(wěn)壓管

　　一般三極管都是正向?qū)ǎ聪蚪刂梗患釉诙O管上的反向電壓、如果超過(guò)二極管的承受能力，二極管就要擊穿損毀。但是有一種二極管，它的正向特性與普通二極管相同，而反向特性卻比較特殊：當(dāng)反向電壓加到一定程度時(shí)，雖然管子呈現(xiàn)擊穿狀態(tài)，通過(guò)較大電流，卻不損毀，并且這種現(xiàn)象的重復(fù)性很好；反過(guò)來(lái)著，只要管子處在擊穿狀態(tài)，盡管流過(guò)管子的電在變化很大，而管子兩端的電壓卻變化極小起到穩(wěn)壓作用。這種特殊的二極管叫穩(wěn)壓管。

　　　穩(wěn)壓管的型號(hào)有2CW 、2DW 等系列，它的電路符號(hào)如圖5－17所示。

　　穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓特性，可用圖5一18所示伏安特性曲線很清楚地表示出來(lái)。

　　穩(wěn)壓管是利用反向擊多區(qū)的穩(wěn)壓特性進(jìn)行工作的，因此、穩(wěn)壓管在電路中要反向連接。穩(wěn)壓管的反向擊穿電壓稱為穩(wěn)定電壓、不同類型穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓也不一樣，某一型號(hào)的穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值固定在口定范圍。例如：2CW11 的穩(wěn)壓值是3.2伏到4．5伏，其中某一只管子的穩(wěn)壓值可能是3．5伏，另一只管子則可能是4，2伏。

　　在實(shí)際應(yīng)用中，如果選擇不到穩(wěn)壓值符合需要的穩(wěn)壓管，可以選用穩(wěn)壓值較低的穩(wěn)壓管，然后串聯(lián)一辦或幾只硅二極管“枕墊”，把穩(wěn)定電壓提高到所需數(shù)值。這是利用硅二極管的正向壓降為0．6～0．7伏的特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行穩(wěn)壓的。因此，二極管在電路中必須正向連接，這是與穩(wěn)壓管不同的。

　　穩(wěn)壓管穩(wěn)壓性能的好壞，可以用它的動(dòng)態(tài)電阻r來(lái)表示：

　　顯然，對(duì)于同樣的電流變化量ΔI，穩(wěn)壓管兩端的電壓變化量ΔU越小 ，動(dòng)態(tài)電阻越小 ，穩(wěn)壓管性能就越好。

　　穩(wěn)壓管的動(dòng)態(tài)電阻是隨工作電流變化的，工作電流越大。動(dòng)態(tài)電阻越小 。因此，為使穩(wěn)壓效果好，工作電流要選得合。工作電流選得大些，可以減小動(dòng)態(tài)電阻，但不能超過(guò)管子的最大允許電流（或最大耗散功率）。各種型號(hào)管子的工作電流和最大允許電流，可以從手冊(cè)中查到。

　　穩(wěn)壓管的穩(wěn)定性能受溫度影響，當(dāng)溫度變化時(shí)，它的穩(wěn)定電壓也要發(fā)生變化，常用穩(wěn)定電壓的溫度系數(shù)來(lái)表示這種性能例如2CW19 型穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓Uw= 12伏，溫度系數(shù)為0.095%℃ ，說(shuō)明溫度每升高1℃，其穩(wěn)定電壓升高11.4毫伏。為提高電路的穩(wěn)定性能，往往采用適當(dāng)?shù)臏囟妊a(bǔ)償措施。在穩(wěn)定性能要求很高時(shí)，需使用具有溫度補(bǔ)償?shù)姆€(wěn)壓，如2DW7A 、 2DW7W 、 2DW7C 等。

二、硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路

　　由硅穩(wěn)壓管組成的簡(jiǎn)單穩(wěn)壓電路如圖5-l9 （a）所示。硅穩(wěn)壓管DW與負(fù)載Rfz ，并聯(lián)，R1為限流電阻。

　　這個(gè)電路是怎樣進(jìn)行穩(wěn)壓的呢？若電網(wǎng)電壓升高，整流電路的輸出電壓Usr 也隨之升高，引起負(fù)載電壓Usc 升高。由于穩(wěn)壓管DW與負(fù)載Rfz 并聯(lián)，Usc 只要有根少一點(diǎn)增長(zhǎng)，就會(huì)使流過(guò)穩(wěn)壓管的電流急劇增加，使得I1也增大，限流電阻R1上的電壓降增大，從而抵消了Usr 的升高，保持負(fù)載電壓Usc 基本不變。反之，若電網(wǎng)電壓降低，引起Usr 下降，造成Usc 也下降，則穩(wěn)壓管中的電流急劇減小，使得I1減小，R1上的壓降也減小，從而抵消了Usr 的下降，保持負(fù)載電壓Usc 基本不變。

　　若Usr 不變而負(fù)載電流增加，則R1上的壓降增加，造成負(fù)載電壓Usc 下降。Usc 只要下降一點(diǎn)點(diǎn)，穩(wěn)壓管中的電流就迅速減小，使R1 上的壓降再減小下來(lái)，從而保持R1 上的壓降基本不變，使負(fù)載電壓Usc 得以穩(wěn)定。

　　綜上所述可以看出，穩(wěn)壓管起著電流的自動(dòng)調(diào)節(jié)作用，而限流電阻起著電壓調(diào)整作用。穩(wěn)壓管的動(dòng)態(tài)電阻越小，限流電阻越大，輸出電壓的穩(wěn)定性越好。

　　　　那么怎樣選擇穩(wěn)壓管和限流電阻呢？

　　1．因?yàn)榉€(wěn)壓管是與負(fù)載并聯(lián)的，所以穩(wěn)田管的穩(wěn)定電壓應(yīng)該等于負(fù)載直流電壓,即Uw＝Usc 。穩(wěn)壓管最大穩(wěn)定電流的選擇，要考慮到特殊情況下穩(wěn)壓管通過(guò)的最大電流：一種情況是，當(dāng)負(fù)載電流Ifz ＝0時(shí)，全部最大負(fù)載電流Ifzmax都通過(guò)穩(wěn)壓管；另一種情況是，輸入電壓Usr ，升高，也會(huì)引起通過(guò)穩(wěn)壓管電流增大。一般取穩(wěn)壓管最大電流選用動(dòng)態(tài)電阻小、電壓溫度系數(shù)小的穩(wěn)壓管，有利于提高電壓的穩(wěn)定度。 

　　2．限流電阻R1可由式中算出：因?yàn)?EM>Usr 、和Ifz 都是變化的，為了保證Ifz＝0時(shí)Iw不起超過(guò)穩(wěn)壓管的最大穩(wěn)定電流，R1 要足夠大，為了保證穩(wěn)定作用，又必須保證在Usr ，最小時(shí)，Iw大于穩(wěn)壓管的最小穩(wěn)定電流。綜合上述兩右面的考慮，限流電阻R1 的選擇范圍是：

　　圖5－l9（A）所示電路簡(jiǎn)單可靠，但是穩(wěn)定電壓不能調(diào)整，負(fù)載電流太小，一般多用做電路前級(jí)的穩(wěn)壓和其他電源的參考電壓。

　　采用兩級(jí)硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路，可以輸出兩種穩(wěn)定電壓U1和Usc ，并能進(jìn)一步提高穩(wěn)壓效果。電路見(jiàn)圖5－19（b）

三、串聯(lián)型穩(wěn)壓電路

　　串聯(lián)型穩(wěn)壓電路是比較常用的一種電路。電路如圖5－20（a）所示。

　　三極管BG 在電路申是調(diào)整元件，它很有“見(jiàn)機(jī)行事”的本領(lǐng)，每當(dāng)由于供電或用電發(fā)生變化，電路輸出電壓波動(dòng)欲起的時(shí)候，它都能及時(shí)地加以調(diào)節(jié)，使輸出電壓保持基本穩(wěn)定，因此它被稱做調(diào)整管口因?yàn)樵陔娐分凶鳛檎{(diào)整元件的三極管是與負(fù)載相串聯(lián)的，所以這種電路叫串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。穩(wěn)壓管DW為調(diào)整管提供基準(zhǔn)電壓，使調(diào)整管基極電位不變。R1 是DW的保護(hù)電阻，限制通過(guò)DW的電流，起保護(hù)穩(wěn)壓管的作用。Rfz ，是負(fù)載電阻，是BG 的直流通路。

　　BG 和DW配合“默契”，保證電路格出穩(wěn)定的用壓。電路穩(wěn)壓過(guò)程是這佯的：如果輸人電壓Usr 增大，使輸出電壓Usc 。增大時(shí)，由于Ub＝Uw固定不變，調(diào)整管基棗射間電壓Ube 。=Ub-Usc 將減小，基流Ib隨之減小，而管壓降Uce ，隨之增大，從而抵消了Usc 增大的部分，使Usc ，基本穩(wěn)定。如果負(fù)載電流Isc 增大，使輸出電壓Usc 減小時(shí)，由于Ub固定，Ube 將增大，使人增大，Uce 減小，也同樣地使Usc 基本穩(wěn)定。

　　從上面分析中可以看到，調(diào)整管既象是一個(gè)自動(dòng)的可變電阻：當(dāng)輸出電壓增大時(shí)，它的“阻值”就增大，分擔(dān)了大出來(lái)的電壓；當(dāng)輸出電壓減小時(shí)，它的“阻值”就減小，補(bǔ)足了小下去的電壓。無(wú)論是哪種情況，都使電路保持輸出一個(gè)穩(wěn)定的電壓。“指揮”調(diào)整管變化的是輸出電壓的變化量？Usc ；正是ΔUsc 控制調(diào)整管的基極電流Ib，才使得調(diào)整管隨著ΔUsc 變化。換句話說(shuō)，是不穩(wěn)定的輸出電壓，驅(qū)動(dòng)調(diào)整管去穩(wěn)定輸出電壓。

　　如果把圖5－20（a） 所示穩(wěn)壓電路的形式稍微改變一下，畫成圖5－20（b）樣子的話，不難看出，原來(lái)串聯(lián)型穩(wěn)壓電路就是一個(gè)射極跟隨器。R1是上偏置電阻，穩(wěn)壓管DW是下偏置電阻，輸出電壓是從發(fā)射極電阻Rfz 上取出的。