1序言
稳压电源模块在电路中使用广泛，目前流行的如LM78、系列等，多数只有3个引脚，结构简单，使用便捷。一般输入与输出之间的压差小于2V能够正常工作，但对较低电流电瓶供电的场合。通常降低2V的供电电源需降低20％～40％(对应输出3V或5V)的成本和容积。用开关电源原理制做的低压差模块(如)，可在输入电流与输出电流近乎相等的情况下输出稳定的电流，但对测力等电路需电源杂讯较小的情况。针对上述问题。借助分立元件设计一种低压差稳压电源电路。电路元件选用常规元件，成本低。结构简单。实际电路经实验测试，具有挺好的负载特点和电流稳定性。
2电路工作原理
图1为低压层直流稳压电源电路原理图。该电路是由基准电流、电压放大和电压放大等3个环节组成。其中，基准电流由TL431形成，按图1中电路联接，当通过R0的电压在0．5~10mA时可获得稳定的2．5V基准输出。
输出电流的具体数值由运算放大器UA确定，采用同相放大器的优越性在于其输入阻抗极大，可挺好地将TL431输出的2．5V电流与后级电路隔离，使其不受负载变化的影响；集电极与内阻R3和R2组成比列放大环节，可对基准电流按要求进行比列放大输出，但输出电流最大不能超过集电极的电源电流。
电压放大采用两个二极管，UA通过驱动调整管VQ2控制调整管VQ1，组成反馈实现电流放大环节，对输出电流进行调节，进而实现稳压输出。晶闸管VD在集电极UA低压输出时使调整管VQ2栅极一发射极电流为负，使VQ2立刻步入截至状态，电压Ic2迅速增加，VQ2的VCE下降造成VQ1的栅极电流下降，使VQ1的栅极电压IB降低，从而降低输出电压ICQ1(βIB)；反之同理。RL是输出负载，C0和C1是检波电容。
3电路主要参数设计
3．1控制环节设计
控制环节回路等效图如图2和图3所示，其中图2为比列电流增益原理图，图3为电压放大原理图。
式中，Irg为集电极UA的输出端1的输出控制电压。由式(2)可知，Irg通过控制VQ2啦的电压IC2控制VQ1的栅极电压，IB1，R8控制调节管VQ2，从而控制VQ1的输出电压IC1，VQ2是与VQ1产生串联负反馈，无需进一步放大VQ1的输出电压IC1，用R8对IC1分流。电路输出电流Vcc为5V，驱动额定负载是350Ω，供电电源是标准7V输出的电瓶。运算放大器选LM358，取R1、R2为10kΩ，TL431电压范围是100～150mA，选用R1=3kΩ，符合要求。VCC=(1+R2/R1)x2．5=5V。合理选定R8和R9的阻值值，使VQ1和VQ2均工作在线性区。
3．2调整管的选定与静态工作点的设置
调整管VQ1和VQ2主要参数：(1)反向电流VCEO不大于Vin的2倍的裕量；(2)最大容许电压ICM，不大于输出电压I0的2倍的裕量；(3)耗散功率PCM应在功率耗损的安全区内；一般为了安全可靠，参数应根据实际值的几倍选定。设置适当的静态工作点(即确定栅极静态电压Ih，发射极电压Ie，基极一发射极静态电流Uce)，可以在保证输出稳定精度的同时使调整管的耗损最小。合适的静态工作点首先要求调整管工作在放大状态，其次要满足电网和负载波动情况下，Ib、Ie、Ucc尽量小，以降低耗损。设置静态工作点要选择合适的驱动管VQ1和偏置内阻R8、R9。VQ1的静态工作点为：
式中，Irg为集电极的控制输出讯号，Vin为电源电流，Vcc为5V输出电流，RL为额定负载200Ω，VD是三极管导通电流0．7V。
由式(3)和(4)可以确定VQ2的参数，之后，估算内阻R9：
使用放大倍数β1、β2在30-80之间的调整管，放大倍数较大的调整管消耗功率较小，但稳定性增加，这儿选定β为50，设计供电电源在5．2～9V之间波动，为了避免电源电流高时焚毁调整管VQ2，加约1kΩ的内阻R8以限流保护。
3．3过流保护电路的设计
图3中，内阻Ri与二极管VQ3组成过流保护环节。输出电压过大时，采样内阻Ri上的电流小于0．7V，VQ3导通，促使调整管集电极电流Vbe增加，直至关掉电源输出。R4=0．7／kIC。其中电源电流过大电压波动，LC为输出电压，K为最大过流系数，一般取值约1．5。R7=(Vcc-Uce3)／Ie3≈Vrg/Ic3，限制Ic3不宜过大，以免VQ3过流损毁。
4试验
图4为设计的一个直流稳压电源模块，输入电源为直流5～9V的蓄电瓶组；分别对设计电路进行电源特点和负载特点试验，其中负载特点试验以输入的6．5V蓄电瓶模拟实际使用工作环境。图5为其试验记录结果。输出杂讯试验数据，当电源输入电流为5-11V电源电流过大电压波动，输出杂讯为5～8mV。
5结束语
通过剖析与试验可看出，该直流电源稳压模块具有稳压精度高、负载特点好等特征，且电路简单，另外可借助插口P0检测实际电源，此电路已投入生产，通过实践检验该电路设计性能可靠，耗电少，可挺好满足单电源供电应用情况。