在并联稳压电路中咱们谈到并联稳压电源有效率低、输出电压调理规模小和安稳度不高这三个缺陷。而串联稳压电源正好能够防止这些缺陷，所以现在广泛运用的一般都是串联稳压电源。
一、简易串联稳压电源1、原理剖析
图4－1－1是简易串联稳压电源，T1是调整管，D1是基准电压源，R1是限流电阻，R2是负载。因为T1基极电压被D1固定在UD1，T1发射结电压（UT1）BE在T1正常作业时根本是一个固定值（一般硅管为0.7V，锗管为0.3V），所以输出电压UO＝UD1－（UT1）BE。当输出电压远大于T1发射结电压时，能够疏忽（UT1）BE，则UO≈UD1。
下面咱们剖析一下主张串联稳压电源的稳压作业原理：
假定因为某种原因引起输出电压UO下降，即T1的发射极电压（UT1）E下降，因为UD1坚持不变，然后形成T1发射结电压（UT1）BE上升，引起T1基极电流（IT1）B上升，然后形成T1发射极电流（IT1）E被扩大β倍上升，由晶体管的负载特性可知，这时T1导通愈加充分担压降（UT1）CE将敏捷减小，输入电压UI更多的加到负载上，UO得到快速上升。这个调整进程能够运用下面的改动联系图表明：
UO↓→（UT1）E↓→UD1安稳→（UT1）BE↑→（IT1）B↑→（IT1）E↑→（UT1）CE↓→UO↑
当输出电压上升时，整个剖析进程与上面进程的改动相反，这儿咱们就不再重复，仅仅简略的用下面的改动联系图表明：
UO↑→（UT1）E↑→UD1安稳→（UT1）BE↓→（IT1）B↓→（IT1）E↓→（UT1）CE↑→UO↓
这儿咱们只剖析了输出电压UO下降的稳压作业原理，其实输入电压UI下降等其他状况下的稳压作业原理都与此相似，终究都是反应在输出电压UO下降上，因而作业原理大致相同。
从电路的作业原理能够看出，稳压的要害有两点：一是稳压管D1的稳压值UD1要坚持安稳；二是调整管T1要作业在扩大区且作业特性要好。
其实还能够用反应的原理来阐明简易串联稳压电源的作业原理。因为电路是一个射极输出器，归于电压串联负反应电路，电路的输出电压为UO＝（UT1）E≈（UT1）B，因为（UT1）B坚持安稳，所以输出电压UO也坚持安稳。
简易串联稳压电源因为运用固定的基准电压源D1，所以当需求改动输出电压时只需替换稳压管D1，这样调整输出电压非常不方便。别的因为直接经过输出电压UO的改动来调理T1的管压降（UT1）CE，这样操控作用较小，稳压作用还不行抱负。因而这种稳压电源仅仅适宜一些比较简略的运用场合。
2、电路实例
图4－1－1是简易串联稳压电源的一个实践运用电路，这个电路用在无锡市无线电五厂出产的“咏梅”牌771型8管台式收音机上。其间T8、DZ、R18构成简易稳压电路，B6、D4～D7、C21组成整流滤波电路。因为T8发射结有0.7V压降，为确保输出电压到达6V，应选用稳压值为6.7V左右的稳压管。
二、串联负反应稳压电源 因为简易串联稳压电源输出电压受稳压管稳压值得约束无法调理，当需求改动输出电压时有必要替换稳压管，形成电路的灵活性较差；一起由输出电压直接操控调整管的作业，形成电路的稳压作用也不行抱负。所以有必要对简易稳压电源进行改进，添加一级扩大电路，专门担任将输出电压的改动量扩大后操控调整管的作业。因为整个操控进程是一个负反应进程，所以这样的稳压电源叫串联负反应稳压电源。
1、原理剖析
图4－2－1是串联负反应稳压电路电路图，其间T1是调整管，D1和R2组成基准电压，T2为比较扩大器，R3～R5组成取样电路，R6是负载。其电路组成框图见图4－2－2。
假定因为某种原因引起输出电压UO下降时，经过R3～R5的取样电路，引起T2基极电压（UT2）O成份额下降，因为T2发射极电压（UT2）E受稳压管D1的稳压值操控坚持不变，所以T2发射结电压（UT2）BE将减小，所以T2基极电流（IT2）B减小，T2发射极电流（IT2）E跟从减小，T2管压降（UT2）CE添加，导致其发射极电压（UT2）C上升，即调整管T1基极电压（UT1）B将上升，T1管压降（UT1）CE减小，使输入电压UI更多的加到负载上，这样输出电压UO就上升。这个调整进程能够运用下面的改动联系图表明：
UO↓→（UT2）O↓→UD1安稳→（UT2）BE↓→（IT2）B↓→（IT2）E↓→（UT2）CE↑
→（UT2）C↑→（UT1）B↑→（UT1）CE↓→UO↑
当输出电压升高时整个改动进程与上面彻底相反，这儿就不再赘述，简略的用下图表明：
UO↑→（UT2）O↑→UD1安稳→（UT2）BE↑→（IT2）B↑→（IT2）E↑→（UT2）CE↓
→（UT2）C↓→（UT1）B↓→（UT1）CE↑→UO↓
与简易串联稳压电源相似，当输入电压UI或许负载等其他状况发生时，都会引起输出电压UO的相应改动，终究都能够用上面剖析的进程阐明其作业原理。
在串联负反应稳压电源的整个稳压操控进程中，因为添加了比较扩大电路T2，输出电压UO的改动经过T2扩大后再去操控调整管T1的基极，使电路的稳压功能得到增强。T2的β值越大，输出的电压安稳性越好。
2、调理输出电压
前面咱们还提到R3～R5是取样电路，因为取样电路并联在稳压电路的输出端，而取样电压实践上是经过这三个电阻分压后得到。在选取R3～R5的阻值时，能够经过挑选恰当的电阻值来使流过火压电阻的电流远大于流过T2基极的电流。也就是说能够疏忽T2基极电流的分流作用，这样就能够用电阻分压的核算办法来确认T2基极电压（UT2）B。
当R4滑动到最上端时T2基极电压（UT2）B为：
此刻输出电压为：
这时的输出电压是最小值。
当R4滑动到最下端时T2基极电压（UT2）B为：
此刻输出电压为：
这时的输出电压是最大值。
以上核算中，当（UT2）BE《《UD1时能够疏忽（UT2）BE的值。
经过上面的核算咱们能够看出，只需适宜挑选R3～R5的阻值就能够操控输出电压UO的规模，改动R3和R5的阻值就能够改动输出电压UO的鸿沟值。
3、添加输出电流
当输出电流不能到达要求时，能够经过选用复合调整管的办法来添加输出电流。一般复合调整管有四种衔接办法，如图4－2－7所示。
图4－2－7中的复合管都是由一个小功率三极管T2和一个大功率三极管T1衔接而成。复合管就能够看作是一个扩大倍数为βT1βT2，极性和T2共同，功率为（PT1）PCM的大功率管，而其驱动电流只需求（IT2）B。
图4－2－8是一个有用串联负反应稳压电源电路图。此电路选用图4－2－7（a）中的复合管衔接办法来添加输出电流巨细。别的还添加了一个电容C2，它的首要作用是防止发生自激振荡，一旦发生自激振荡可由C2将其旁路掉。
三、规划实例 这一节咱们归纳运用前面各章节的常识，依据给定条件实践规划一个直流稳压电源，经过这个规划实例更好的把握串联负反应稳压电源的规划。因为是业余条件下的规划，有些参数目标并没有过多考虑，有部分参数以经验值进行预算。这样能够防止触及过深、过多的理论常识，关于业余条件下的运用彻底能够满意。
1、电路目标
①直流输出电压UO：6V～15V；
②最大输出电流IO：500mA；
③电网电压改动±10％时，输出电压改动小于±1％；
2、电路初选
图4－3－1：直流稳压电源电路规划初选电路图
因为桥式整流、电容滤波电路非常老练，这儿咱们挑选桥式整流、电容滤波电路作为电源的整流、滤波部分。因为要求电源输出电压有必定的调整规模，稳压电源部分挑选串联负反应稳压电路。一起因为对输出电流要求比较大，调整管有必要选用复合管。归纳这些要素能够开始确认电路的方式，参见图4－2－9。
3、变压部分
这一部分首要核算变压器B1次级输出电压（UB1）O和变压器的功率PB1。
一般整流滤波电路有2V以上的电压动摇（设为ΔUD）。调整管T1的管压降（UT1）CE应维持在3V以上，才干确保调整管T1作业在扩大区。整流输出电压最大值为15V。依据第二章《常用整流滤波电路核算表》可知，桥式整流输出电压是变压器次级电压的1.2倍。
当电网电压下降－10％时，变压器次级输出的电压应能确保后续电路正常作业，那么变压器B1次级输出电压（UB1）OMIN应该是：
（UB1）OMIN＝（ΔUD＋（UT1）CE＋（UO）MAX）÷1.2
（UB1）OMIN＝（2V＋3V＋15V）÷1.2＝20V÷1.2＝16.67V
则变压器B1次级额外电压为：
（UB1）O＝（UB1）OMIN÷0.9
（UB1）O＝16.67V÷0.9＝18.5V
当电网电压上升＋10％时，变压器B1的输出功率最大。这时稳压电源输出的最大电流（IO）MAX为500mA。此刻变压器次级电压（UB1）OMAX为：
（UB1）OMAX＝（UB1）O&TImes;1.1
（UB1）OMAX＝18.5V&TImes;1.1＝20.35V
变压器B1的规划功率为：
PB1＝（UB1）OMAX&TImes;（IO）MAX
PB1＝20.35V&TImes;500mA＝10.2VA
为确保变压器留有必定的功率余量，确认变压器B1的额外输出电压为18.5V，额外功率为12VA。实践购买零件时假如没有输出电压为18.5V的变压器能够选用输出电压为18V或以上的变压器。当选用较高输出电压的变压器时，后边各部分电路的参数需求从头核算，防止因为电压过高形成元件损坏。
4、整流部分
这一部分首要核算整流管的最大电流（ID1）MAX和耐压（VD1）RM。因为四个整流管D1～D4参数相同，所以只需求核算D1的参数。
依据第二章《常用整流滤波电路核算表》可知，整流管D1的最大整流电流为：
（ID1）MAX＝0.5×IO
（ID1）MAX＝0.5×500mA＝0.25A
考虑到取样和扩大部分的电流，可选取最大电流（ID1）MAX为0.3A。
整流管D1的耐压（VD1）RM即当市电上升10％时D1两头的最大反向峰值电压为：
（VD1）RM≈1.414×（UB1）OMAX＝1.414×1.1×（UB1）O≈1.555×（UB1）O
（VD1）RM≈1.555×18.5V≈29V
得到这些参数后能够查阅有关整流二极管参数表，这儿咱们挑选额外电流1A，反向峰值电压50V的IN4001作为整流二极管。
5、滤波部分
依据依据第二章滤波电容挑选条件公式可知滤波电容的电容量为（3－5）×0.5×T÷R，一般系数取5，因为市电频率是50Hz，所以T为0.02S，R为负载电阻。
当最晦气的状况下，即输出电压为15V，负载电流为500mA时：
C1＝5×0.5×T÷（UO÷IO）
C1＝5×0.5×0.02S÷（15V÷0.5A）≈1666μF
当市电上升10％时整流电路输出的电压值最大，此刻滤波电容接受的最大电压为：
VC1＝（UB1）OMAX＝20.35V
实践上一般电容都是规范电容值，只能选取附近的容量，这儿能够挑选2200μF的铝质电解电容。耐压可挑选25V以上，一般为留有余量并确保长期运用中的安全，可将滤波电容的耐压值选大一点，这儿挑选35V。
6、调整部分
调整部分首要是核算调整管T1和T2的集电极－发射极反向击穿电压（BVT1）CEO，最大答应集电极电流（IT1）CM，最大答应集电极耗散功率（PT1）CM。
在最晦气的状况下，市电上升10％，一起负载断路，整流滤波后的出电压悉数加到调整管T1上，这时调整管T1的集电极－发射极反向击穿电压（BVT1）CEO为：
（BVT1）CEO＝（UB1）OMAX＝20.35V
考虑到留有必定余量，可取（BVT1）CEO为25V。
当负载电流最大时最大答应集电极电流（IT1）CM为：
（IT1）CM＝IO＝500mA
考虑到扩大取样电路需求耗费少数电流，一起留有必定余量，可取（IT1）CM为600mA。
这样大答应集电极耗散功率（PT1）CM为：
（PT1）CM＝（（UB1）OMAX－UOMIN）×（IT1）CM
（PT1）CM＝（20.35V-6V）×600mA＝8.61W
考虑到留有必定余量，可取（PT1）CM为10W。
查询晶体管参数手册后挑选3DD155A作为调整管T1。该管参数为：PCM＝20W，ICM＝1A，BVCEO≥50V，彻底能够满意要求。假如真实无法找到3DD155A也能够考虑用3DD15A替代，该管参数为：PCM＝50W，ICM＝5A，BVCEO≥60V。
挑选调整管T1时需求留意其扩大倍数β≥40。
调整管T2各项参数的核算准则与T1相似，下面给出各项参数的核算进程。
（BVT2）CEO＝（BVT1）CEO＝（UB1）OMAX＝20.35V
相同考虑到留有必定余量，取（BVT2）CEO为25V。
（IT2）CM＝（IT1）CM÷βT1
（IT2）CM＝600mA÷40＝15mA
（PT2）CM＝（（UB1）OMAX－UOMIN）×（IT2）CM
（PT2）CM＝（20.35V－6V）×15mA＝0.21525W
考虑到留有必定余量，可取（PT2）CM为250mW。
查询晶体管参数手册后挑选3GD6D作为调整管T2。该管参数为：PCM＝500mW，ICM＝20mA，BVCEO≥30V，彻底能够满意要求。还能够选用9014作为调整管T2，该管参数为：PCM＝450mW，%&&&&&%M＝100mA，BVCEO≥45V，也能够满意要求。
挑选调整管T2时需求留意其扩大倍数β≥80。
则此刻T2所需求的基极驱动电流为：
（IT2）MAX＝（IT2）CM÷βT1＝15mA÷80＝0.1875mA
7、基准电源部分
基准电源部分首要核算稳压管D5和限流电阻R2的参数。
稳压管D5的稳压值应该小于最小输出电压UOMIN，可是也不能过小，否则会影响安稳度。这儿挑选稳压值为3V的2CW51，该型稳压管的最大作业电流为71mA，最大功耗为250mW。为确保安稳度，稳压管的作业电流ID5应该尽量挑选大一些。而其作业电流ID5＝（IT3）CE＋IR2，因为（IT3）CE在作业中是改动值，为确保安稳度取IR2＞＞（IT3）CE，则ID5≈IR2。
这儿开始确认IR2MIN＝8mA，则R2为：
R2＝（UOMIN－UD5）÷IR2MIN
R2＝（6V－3V）÷8mA＝375Ω
实践挑选时可取R2为390Ω
当输出电压UO最高时，IR2MAX为：
IR2MAX＝UOMAX÷R2
IR2MAX＝15V÷390≈38.46mA
这时的电流IR2MAX小于稳压管D5的最大作业电流，可见挑选的稳压管能够安全作业。
8、取样部分
取样部分首要核算取样电阻R3、R4、R5的阻值。
因为取样电路一起接入T3的基极，为防止T3基极电流IT3B对取样电路分压比发生影响，需求让IT3B＞＞IR3。别的为了确保稳压电源空载时调整管能够作业在扩大区，需求让IR3大于调整管T1的最小作业电流（IT1）CEMIN。因为3DD155A最小作业电流（IT1）CEMIN为1mA，因而取IR3MIN＝10mA。则可得：
R3＋R4＋R5＝UOMIN÷IR3MIN
R3＋R4＋R5＝6V÷10mA＝600Ω
当输出电压UO＝6V时：
UD5＋（UT3）BE＝（R4＋R5）÷（R3＋R4＋R5）×UO
（R4＋R5）＝（UD5＋（UT3）BE）×（R3＋R4＋R5）÷UO
（R4＋R5）＝（3V＋0.7V）×600Ω÷6V＝370Ω
当输出电压UO＝15V时：
UD5＋（UT3）BE＝R5÷（R3＋R4＋R5）×UO
R5＝（UD5＋（UT3）BE）×（R3＋R4＋R5）÷UO
R5＝（3V＋0.7V）×600Ω÷15V＝148Ω
实践挑选时可取R5为150Ω。这样R4为220Ω，R3为230Ω。但实践挑选时可取R3为220Ω。
9、扩大部分
扩大部分首要是核算限流电阻R1和比较扩大管T3的参数。因为这部分电路的电流比较小，首要考虑T3的扩大倍数β和集电极－发射极反向击穿电压（BVT1）CEO。
这儿需求T3作业在扩大区，可经过操控T3的集电极电流（IT3）C来到达。而（IT3）C是由限流电阻R1操控，并且有：
IR1＝（IT3）C＋（IT2）B
一方面，为确保T1能够满意负载电流的要求，要求满意IR1＞（IT2）B；另一方面，为确保T3安稳作业在扩大区，以确保电源的安稳度，其集电极电流（IT3）C不能太大。
这儿能够选IR1为1mA，当输出电压最小时，则R1为：
R1＝（（UB1）O－UO－（UT1）BE－（UT2）BE）÷IR1
R1＝（15V－6V－0.7V－0.7V）÷1mA＝7.6KΩ
实践挑选时可取R1为7.5 KΩ。
当输出电压最大时，IR1为：
IR1＝（（UB1）O－UO－（UT1）BE－（UT2）BE）÷R1
IR1＝（15V－6V－0.7V－0.7V）÷7.5 KΩ≈1.013mA
可见当输出电压最大时IR1上升幅度仅1％，对T3作业点影响不大，可满意要求。
因为放电电路的电流并不大，各项电压也都小于调整电路，能够直接选用3GD6D或9014作为扩大管T3。
10、其他元件
在T2的基极与地之间并联有电容C2，此电容的作用是为防止发生自激振荡影响电路作业的安稳性，一般可取0.01μF/35V。在电源的输出端并联的电容C3是为进步输出电压的安稳度，特别关于瞬时大电流能够起到较好的抑制作用，可选470μF/25V铝电解%&&&&&%。
10、总结
经过前面的核算，现已得到了一切元件的参数。能够将这些参数标注到图4－3－1中，这样就得到完好的串联负反应稳压电源电路图，见图4－3－2。这儿核算的其实都还仅仅开始的参数，实践拼装结束后应该细心丈量电源的各项目标是否符合要求，各部分元件作业是否正常。假如发现问题，应该依据实践状况作出调整。依据调整的成果来批改原理图中的电路参数，终究完结稳压电源的规划。
四、串联稳压电源的改进办法 前面介绍的串联负反应稳压电源仅仅一种根本的稳压电路，实践运用中的稳压电源或许会有各式各样的特殊要求。有些要求更高的电压安稳度，有些要求更大的输出电流才能，有些要求有短路维护。这样就需求针对不同的要求对前面介绍的电路进行改进。下面就对串联负反应稳压电源的各种改进办法进行介绍。
1、改进安稳度
一般改进安稳度的办法有：运用恒流源负载、添加电压扩大部分的级数、选用辅佐的安稳电源、添加补偿电路等办法。
运用恒流源负载
因为串联负反应稳压电路是经过输出电压的改动量，经扩大后来调理调整管的管压降到达稳压的意图。当扩大倍数越高，电源的安稳度就越高。关于三极管扩大器，当集电极电阻越大一起输入电阻越小时，扩大倍数就越大。但集电极电阻过大会形成集电极电流过小，会形成输入电阻增大。为处理这个对立，能够运用恒流源负载替代集电极电阻。
图4－4－1是一种运用三极管恒流源的稳压电路。图中虚线框内的T4、D2、R6、R7组成恒流源电路，作为T3发射极负载。
图4－4－2是运用恒流二极管作为恒流源的稳压电路。恒流二极管一种能在比较宽的电压规模内供给安稳电流的半导体器材。因为具有直流等效电阻低、沟通动态阻抗高、安稳系数小、直流电压降可调的长处。因而可用于替代图4－4－1中的三极管恒流源。
图4－4－3是运用场效应管作为恒流源的串联负反应稳压电路。因为结型场效应管具有相似恒流二极管的特性，当漏极D接到整流滤波后的电压，栅极G与源极S衔接后接到扩大管T3的集电极时，场效应管就成了扩大管T3的集电极恒流源负载。
添加电压扩大部分的级数
因为当扩大电路的扩大倍数越高时，电源的安稳度就越高。一般单管扩大电路的扩大倍数有限，能够选用添加扩大电路级数的办法来进步扩大倍数，这样也能够大大进步电源的安稳度。不过添加扩大电路的级数后，电路更简单发生自激振荡，在规划扩大电路时需求采纳手法防止电路发生自激。因为添加电压扩大级数不可防止的添加了电路的杂乱程度，一般别离元件制造的稳压电源中较少运用此办法。
选用辅佐的安稳电源
在根本方式的串联负反应稳压电路中，扩大管T3的集电极电路R1直接衔接到经整流滤波后的电压上。因为这个电压不是安稳的电压，当其发生改动时，其改动量会加到调整管的基极，从而影响输出电压安稳度。能够经过将R1接入到一个安稳电压的办法来防止这种影响。图4－4－2中，D2、R6组成辅佐稳压电源，担任向R1供给安稳的电压。这种方式的稳压电路一般用在大输出电流的稳压电源中，能够明显进步电源的安稳度。
添加补偿电路
因为串联负反应稳压电路是经过输出电压的改动量来操控安稳度，那么能够直接运用输入电压的动摇或许负载电流的动摇来进行补偿操控，抱负状态下能够到达补偿作用正好等于输出电压的改动量。但因为补偿量的核算比较杂乱，实践电路中受各种要素影响，补偿作用也难以到达要求。一般较少选用此办法，多为针对特定电路采纳的暂时办法。
