data/attach/1907/0dfrj0xuphgxp7bmird200ton5cgdybp.jpgdata/attach/1907/iey589nuo9nkrib0e154gw3cbb3sri1c.jpgdata/attach/1907/teqwbjv44jhgex1oq3ck0nd2qzh6puz5.jpg 本文将为大家讲解下由分立元件搭成的线性电源，其基本电路拓扑如图1所示：

                                   图1 其稳压原理：由电阻R1和稳压管D1组成基本的稳压电路，稳压管上得到一个稳定的电压，如果是5V6的稳压管就得到5V6电压，稳压管再和三极管基极连接，发射极输出，形成一个简单的三极管射极跟随器，即发射极电压跟随着基极电压，其中会有个差值即be的压降（硅管0.6V~0.7V），根据跟随器原理我们就可以产生需要的电压，即输出电压等于稳压二极管稳压值 减去三极管be极导通压降，假如用5V6的稳压管就可以输出5V电压（5V6-0.6V）。 可能有人会问，假如输入是12V，输出是5V，三极管导通后，12V不是通过CE直接到输出吗？输出端就不是5V而是12V了。这种情况是对的，那为什么还能稳定输出5V呢？原因是这样的：当 E 极为 12V 时， E 点电位就会超过 B 点的电位， 这时候， Vbe之间的电压就小于 0.6V， 此时三极管就关闭了。 Ib 就没有电流了， Ic也没有电流流过， 这时 E 极的电压就会开始急剧下降， 当下降到5V 的时候， Vbe的电压又等于 0.6V 了， 三极管又完全导通了。这时 E 极的电压就开始往上升， Vbe之间的电压又开始小于 0.6V 并往逐渐减小， CE 之间的阻抗作用越来越大， 直到三极管关闭。 这样周而复始， 最后使 E 极电压稳定在 5V。 根据上面的原理来搭建一个DC12V to DC5V的简单线性电源，图2电路是用Multisim画的，可以直接仿真来验证电路功能。
                                               图2
    下面来看下用Multisim仿真的结果，图3所示：
                                             图3    从图3的仿真结果可以看出该电路是可以输出5V的（4.888V），电路的功能基本实现，下面来详细分析电路中的元件参数计算，元件选型。电路负载：这里我用LED灯作为输出负载，Multisim里的LED工作电压为1.66V，电流5mA。电阻R2：是LED的限流电阻R2 = （5V - 1.66V） / 5mA = 0.668kΩ，根据亮度适当选择阻值，这里我选择了499Ω，此时电阻的功耗为（5V - 1.66V）² / 499 = 0.022W，所以用0603封装的电阻即可。三极管：选择常用的2N3904，从datasheet中图4可以看到该管子流过最大电流可达200mA（Ic），在选择这个电流参数时不能小于所带负载电流，这里的负载电流才不到10mA，远远小于200mA，选择2N3904是没问题的。

                                       图4稳压管：因为需要将12V稳压在5V，根据前面稳压原理的分析，我选择5V6的稳压管，型号是Multisim里的NXP公司的BZV55-B5V6。
既然说到稳压管，我在这里先说几个概念：IR： 在反向压降VR不足时的漏电流，此时还没进入稳压区域
Izk：膝点（knee-point）电流，即拐点电流，也就是最小电流的稳压电流
Izt：典型（type）工作电流，在典型值电流处工作，稳压结果刚好是典型值电压（标称稳压值）
Izm：最大工作电流，顾名思义，也就是允许流过管子的最大电流，超过该电流则管子有烧掉危险
    稳压管的工作原理这里就不多说了，不懂的自己去查，稳压管工作需要提供一个稳定电流，这个电流是不是越大越好？显然不是的，我们知道器件的工作电流都是有范围的，稳压管也是一样，这个电流范围可以在它的datasheet中找到，下面的图片都是从稳压管的datasheet中截图出来的，那么根据这些图片如何来确定稳压管的最小和最大工作电流如何确定？
                             图5
                               图6    从图5可以知道该稳压管的最大功耗为500mW，因为是5V6的稳压管，可以算出最大的工作电流：Izmax=500mW/5.6V=89.2mA。    从前面列出的几个稳压管中的概念可以看到稳压管的拐点电流就是最小的工作电流，也是稳压管反向击穿的最小电流，一般稳压管的拐点电流在1mA左右，流过稳压管的电流越大（不能超过允许的最大电流，太大功耗也会上去了），稳压效果越好，所以会选择比拐点电流大的作为稳压管的工作电流。有些前辈也说当稳压管从负端向正端流过一个大于2mA电流，稳压管两端就输出一个稳定的电压。为了达到更好的稳压效果，我选择图6中Iz=5mA作为最小的工作电流Izmin，当然也可以选择2mA。电阻R1：R1是为稳压管提供工作电流的，从前面的分析知道稳压管的电流范围是：5mA ≤ Iz ≤ 89.2mA，而电阻R1两端的压降为：12 - 5.6 = 6.4V，因此电阻R1的取值范围是（6.4/89.2)kΩ≤ R1 ≤（6.4/5)kΩ，即71.68Ω≤ R1≤ 1.28kΩ取R1 = 1.2kΩ，功耗是 6.4x6.4V/1.2kΩ=0.034W，可用0603封装的1.2kΩ电阻。滤波电容：一般电源的输入和输出都放置一大一小的滤波电容，电容容值也没有什么标准，听一些前辈们都是取经验值，小电容多数选择103或者 104的贴片电容，大电容多数选择点解电容，输出端的大电容取值可以通过输出负载电流来估算，一般小于100mA的可以用100uF、220uF，输入端的电容最好比输出端的大，其实电容的取值大家可以通过示波器测量纹波来选择合适的容值。 由于这里负载电流比较小，输入端我就取了22uF，输出端取10uF，注意下电容的耐压值，一般要留有1.5倍左右的裕量，输入端是12V，电容C2取22uF/25V，输出端是6V，电容C3取10uF/16V。
物料整理：2N3904/SOT23-3
BZV55-B5V6/LL-34
1.2kΩ/0603
499Ω/0603
104uF/0603
22uF/25V
10uF/16V
LED_RED_0805
用分立元件搭成的线性电源就讲到这里，若有不足或者错误的地方，欢迎大家评论指出