電壓調節器的工作原理是什么

電壓調節器的工作原理是通過對輸入電壓進行調整和控制，使輸出電壓保持在預定范圍內。

其核心部件是穩壓器，通常由二極管和晶體管組成。當輸入電壓大于輸出電壓時，二極管導通，晶體管截止，輸出電壓等于輸入電壓減去二極管壓降；輸入電壓小于輸出電壓時，二極管截止，晶體管導通，輸出電壓等于穩壓器參考電壓，一般為 2V 。

通過不斷調整和控制穩壓器工作狀態，實現對輸出電壓的精確調節和穩定控制。

電壓調節器有多種類型，如線性穩壓器基于晶體管線性放大特性，輸出電壓穩定、噪聲小、價格低但效率低，適用于低功率；開關穩壓器基于開關電源原理，效率高、輸出電壓范圍廣、負載能力強但噪聲大，適用于高功率；降壓穩壓器通過變壓器降壓和穩壓器穩定作用將輸入電壓降低；升壓穩壓器通過變壓器升壓和穩壓器穩定作用將輸入電壓升高。

電壓調節器廣泛應用于計算機和通信設備、工業自動化設備、醫療設備、航空航天設備等，能確保供電系統穩定，保護設備免受電壓波動影響。

在設計電壓調節器時，要先確定穩定的電壓范圍和負載電流，然后選擇合適電路拓撲結構和器件，設計電路原理圖和 PCB 布局，進行模擬仿真，制作樣品實驗驗證，最后小批量生產并嚴格測試和質量控制。

常見故障有穩壓管過熱，預防措施是選大穩壓管、加散熱器、高溫減小負載電流；穩壓管損壞，預防措施是選適當穩壓管、加反向保護電路、限制輸入和負載電流；晶體管或 MOS 管損壞，預防措施是選適當器件、加過流保護電路、限制輸入和負載電流；PCB 布局不合理，預防措施是合理布局、分層設計、加濾波電路；負載電流波動，預防措施是加穩壓電容、選合適輸出電容。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯網）