電源供應與電壓調節

未穩壓電源供應器(unregulated power supply)

未穩壓電源供應器是把市電變成直流最簡單的辦法:它轉換並平滑市電,卻完全不去把輸出穩住。想像屋頂接進來的一個雨水桶。你有水可用,但大雨時水位上升、許多水龍頭一起開時又下沉。它給你的電壓會隨市電電壓、也隨你抽取的電流多寡而晃動——能用,但對講究的電路並不可靠。

經典的鏈路有三個部分、沒有大腦。變壓器把市電降到較低的交流電壓;整流器(常是四顆二極體的橋式)把負半週翻上來,使電流永遠朝同一方向流;一顆大的儲能電容在每個波峰充電,並在波峰之間供應負載。輸出大約是變壓器的峰值電壓減去一兩個二極體壓降,上頭騎著鋸齒狀的漣波。例如:一顆 12 V 均方根值的變壓器峰值約為 12 times 1.414 = 17 V;扣掉橋式兩顆二極體約 1.4 V,電容便坐在約 15.6 V,帶載時下沉一兩伏的漣波。

為何重要:未穩壓電源便宜、耐操、安靜(沒有交換雜訊),對不在乎精確電壓的東西很夠用——繼電器線圈、加熱器、馬達,或餵給穩壓器的原始輸入。但它的輸出隨市電電壓漂移(市電擺動 10% 就變成輸出擺動 10%)、帶載會下沉、又帶著漣波。每當電路需要精確而穩定的電源軌——數位邏輯、運放、參考電壓——你就在未穩壓電源後面接上穩壓。

用一顆 12 V 變壓器、一個橋式整流器和一顆 4700 uF 電容做成的業餘工作台電源,空載時約讀 16 V,但抽取 0.5 A 時下垂到 14 V 並出現 1 V 的漣波。再插上更多設備電壓會更下沉——這正是加上穩壓器要治的毛病。

變壓器、整流器、儲能電容——是直流,但會隨市電與負載游移。

它的空載電壓可能遠高於滿載額定電壓,因為電容會充到無載峰值。下游元件(以及任何穩壓器的輸入耐壓)要依那個較高電壓來選,而不是依標稱值。

又稱
raw supply未調節電源