一切電子設備都離不開電，而電源就是將市電轉化為電路所需功率電的設備，包括交流電源和直流電源兩大類。直流穩壓電源是一種將220V@50Hz的市電轉化為穩壓輸出直流電的設備，它需要經過變壓、整流、濾波、穩壓四個環節才能完成。

　　電源變壓器：將交流電網電壓u1變為合適的交流電壓u2。核心是降壓變壓器，它將電網220V交流電壓變換成符合需要的交流電壓，并送給整流電路，變壓器的變比由變壓器的副邊電壓確定。整流電路： 將交流電壓u2變為脈動的直流電壓u3。濾波電路： 將脈動直流電壓u3轉變為平滑的直流電壓u4。穩壓電路： 清除電網波動及負載變化的影響，保持輸出電壓uo的穩定。

　　隨著直流穩壓電源的不斷發展，目前直流穩壓電源已經廣泛的用于國防、科研、大專院校、實驗室、工礦企業、電解、電鍍、充電設備等的直流供電。但隨著直流穩壓電源用途的增多，它的種類也越來越多。直流穩壓電源按工作原理可分為線性電源和開關電源兩大類;按應用場合可分為修理電源、實驗電源、萬用電源和可調穩壓源等;線性電源還可以分為以下四類：1、多路可調直流穩壓電源多路可調直流穩壓電源是可調穩壓電源的一種，其特點是一臺電源提供兩路甚至三四路可以獨立設定電壓的輸出。

　　基本上可以看成幾臺單路輸出的電源合并使用，適用于需要多種電壓供電的場合。高級一點的多路電源還具有電壓跟蹤功能，使幾路輸出能聯動調節。2、精密可調直流穩壓電源精密可調直流穩壓電源是可調穩壓電源的一種，其特點是電壓電流調節分辨率高，電壓設定精度優于0.01V。為了精確顯示電壓，目前主流的精密電源都采用多位數字表指示。

　　電壓和限流精密調節機構的解決方案不同，低成本的解決方案采用粗調和細調兩個電位器，標準解決方案則采用多圈電位器，高檔電源則采用單片機控制的數字化設定。3、高分辨率數控電源采用單片機控制的穩壓電源也被稱為數控電源，通過數控方式更容易實現精密調節與設定。精密穩壓電源內部線路也比較先進，電壓穩定性也比較好自身電壓漂移小，通常適用于精密實驗場合。

　　精密直流穩壓電源是國內的稱呼國外進口電源基本沒有標稱精密電源，只有高分辨率電源和可編程電源。4、可編程電源編程電源是用單片機以數字化形式控制的可調穩壓電源，其設定的參數可以存儲起來供日后調用。可編程電源設定的參數比較多，包括基本的電壓設定、功率限制設定、過流設定以及擴展的過壓設定等信息。通常可編程電源具有較高的設定分辨率，電壓和電流參數的設定都可以通過數字鍵盤輸入。中高檔的可編程電源自身電壓漂移也很小，多用于科研場合。

　　交流電壓是經整流電路及濾波電路整流濾波后，變成含有一定脈動成份的直流電壓，該電壓進人高頻變換器被轉換成所需電壓值的方波，最后再將這個方波電壓經整流濾波變為所需要的直流電壓。開關電源控制電路為一脈沖寬度調制器，它主要由取樣器、比較器、振蕩器、脈寬調制及基準電壓等電路構成。這部分電路目前已集成化，制成了各種開關電源用集成電路。控制電路用來調整高頻開關元件的開關時間比例，以達到穩定輸出電壓的目的。開關電源可分為以下七類：

　　1、單端反激式開關電源

　　單端反激式開關電源的典型電路：電路中所謂的單端是指高頻變換器的磁芯僅工作在磁滯回線的一側，所謂的反激是指當開關管VT1導通時，高頻變壓器T初級繞組的感應電壓為上正下負，整流二極管VD1處于截止狀態，在初級繞組中儲存能量。當開關管VT1截止時，變壓器T初級繞組中存儲的能量，通過次級繞組及VD1整流和電容C濾波后向負載輸出。

　　單端反激式開關電源是一種成本最低的電源電路，輸出功率為20-100W，可以同時輸出不同的電壓，且有較好的電壓調整率。唯一的缺點是輸出的紋波電壓較大，外特性差，適用于相對固定的負載。

　　單端反激式開關電源使用的開關管VT1承受的最大反向電壓是電路工作電壓值的兩倍，工作頻率在20-200kHz之間。

　　2、單端正激式開關電源

　　單端正激式開關電源的典型電路：這種電路在形式上與單端反激式電路相似，但工作情形不同。當開關管VT1導通時，VD2也導通，這時電網向負載傳送能量，濾波電感L儲存能量;當開關管VT1截止時，電感L通過續流二極管VD3繼續向負載釋放能量。

　　在電路中還設有鉗位線圈與二極管VD2，它可以將開關管VT1的最高電壓限制在兩倍電源電壓之間。為滿足磁芯復位條件，即磁通建立和復位時間應相等，所以電路中脈沖的占空比不能大于50%。由于這種電路在開關管VT1導通時，通過變壓器向負載傳送能量，所以輸出功率范圍大，可輸出50-200W的功率。電路使用的變壓器結構復雜，體積也較大，正因為這個原因，這種電路的實際應用較少。

　　3、自激式開關穩壓電源

　　自激式開關穩壓電源的典型電路：這是一種利用間歇振蕩電路組成的開關電源，也是目前廣泛使用的基本電源之一。

　　當接入電源后在R1給開關管VT1提供啟動電流，使VT1開始導通，其集電極電流Ic在L1中線性增長，在L2中感應出使VT1基極為正，發射極為負的正反饋電壓，使VT1很快飽和。與此同時，感應電壓給C1充電，隨著C1充電電壓的增高，VT1基極電位逐漸變低，致使VT1退出飽和區，Ic開始減小，在L2中感應出使VT1基極為負、發射極為正的電壓，使VT1迅速截止，這時二極管VD1導通，高頻變壓器T初級繞組中的儲能釋放給負載。在VT1截止時，L2中沒有感應電壓，直流供電輸人電壓又經R1給C1反向充電，逐漸提高VT1基極電位，使其重新導通，再次翻轉達到飽和狀態，電路就這樣重復振蕩下去。這里就像單端反激式開關電源那樣，由變壓器T的次級繞組向負載輸出所需要的電壓。

　　自激式開關電源中的開關管起著開關及振蕩的雙重作用，也省去了控制電路。電路中由于負載位于變壓器的次級且工作在反激狀態，具有輸人和輸出相互隔離的優點。這種電路不僅適用于大功率電源，亦適用于小功率電源。

　　4、推挽式開關電源

　　推挽式開關電源的典型電路：它屬于雙端式變換電路，高頻變壓器的磁芯工作在磁滯回線的兩側。電路使用兩個開關管VT1和VT2，兩個開關管在外激勵方波信號的控制下交替的導通與截止，在變壓器T次級統組得到方波電壓，經整流濾波變為所需要的直流電壓。這種電路的優點是兩個開關管容易驅動，主要缺點是開關管的耐壓要達到兩倍電路峰值電壓。電路的輸出功率較大，一般在100-500W范圍內。

　　5、降壓式開關電源

　　降壓式開關電源的典型電路：當開關管VT1導通時，二極管VD1截止，輸人的整流電壓經VT1和L向C充電，這一電流使電感L中的儲能增加。當開關管VT1截止時，電感L感應出左負右正的電壓，經負載RL和續流二極管VD1釋放電感L中存儲的能量，維持輸出直流電壓不變。電路輸出直流電壓的高低由加在VT1基極上的脈沖寬度確定。這種電路使用元件少，它同下面介紹的另外兩種電路一樣，只需要利用電感、電容和二極管即可實現。

　　6、升壓式開關電源

　　升壓式開關電源的穩壓電路：當開關管VT1導通時，電感L儲存能量。當開關管VT1截止時，電感L感應出左負右正的電壓，該電壓疊加在輸人電壓上，經二極管VD1向負載供電，使輸出電壓大于輸人電壓，形成升壓式開關電源。

　　7、反轉式開關電源

　　反轉式開關電源的典型電路：這種電路又稱為升降壓式開關電源。無論開關管VT1之前的脈動直流電壓高于或低于輸出端的穩定電壓，電路均能正常工作。

　　當開關管VT1導通時，電感L儲存能量，二極管VD1截止，負載RL靠電容C上次的充電電荷供電。當開關管VT1截止時，電感L中的電流繼續流通，并感應出上負下正的電壓，經二極管VD1向負載供電，同時給電容C充電。

　　一款可調直流穩壓電源會用到哪些電子元器件呢?我們整理了兩款穩壓電源的BOM清單，僅供參考學習。

　　1、優利德UTP1306S

表1、優利德UTP1306S部分元器件

　　2、拓利亞X08P3010數顯穩壓直流電源

表2、拓利亞X08P3010部分元器件　

　　直流穩壓電源是工程師常用的設備，研發和設計者還得是電源工程師，需要過硬的基礎電路及設計基礎。拍明芯城是快速撮合的元器件交易平臺，過去數年已積累了極具優勢的元器件貨源。我們聚焦服務元器件長尾客戶群，讓每一家芯片原廠或分銷商的每一款芯片，在Design In、Design Win和流通中更高效，幫助工程師的方案選型、試樣及采購，為電子產業供需略盡綿薄之力。

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