120v 穩(wěn)壓電源電路原理：
交流電源整流后得到190v的空載直流電壓，接入示波器后約為150v。TL431是常見的精密穩(wěn)壓集成電路，三個(gè)引腳：基準(zhǔn)極、陽(yáng)極、陰極。基準(zhǔn)極電壓的微小變化會(huì)引起陰極電流很在的變化。最小典型工作電流為0.4mA（最大不超過(guò)1mA），最大工作電流為100mA。工作電壓范圍是2.5—36v。基準(zhǔn)極電壓改變1mv，會(huì)引起陰極5mA電流變化，即5A/v。當(dāng)輸出升高，電壓經(jīng)R3、R4分壓一傳給基準(zhǔn)極，陰極電流增大，V2的發(fā)射極電流減小，該電流經(jīng)V1放大后，使V1集電極輸出電流減小，輸出電壓變小，如此形成負(fù)反饋。
設(shè)輸出變化Vo，則會(huì)引起基準(zhǔn)極電壓變化Vo/48，陰極電流變化I=5（Vo/48），該電流經(jīng)V2工基放大，以相同大小的電流送給V1，經(jīng)V1放大后返回到輸出端，設(shè)放大變數(shù)為24倍，返回變化電流為Io=24I=2.5Vo，可見輸出電阻為r=Vo/Io=1/2.5=0.4歐。
內(nèi)部基準(zhǔn)電壓為2.495伏，基準(zhǔn)極流入的電流約2uA，基準(zhǔn)電壓Vref比較穩(wěn)定，當(dāng)陰極電壓在Vref—10v之間，陰極電壓每升高1v，基準(zhǔn)電壓下降1.4mv，當(dāng)陰極電壓超過(guò)10v后，基準(zhǔn)電壓下降1mv/伏。
保護(hù)電路：
電路雖然簡(jiǎn)單，但有完整的保護(hù)功能。R1為TL431提供工作電流，5V電源電為TL431提供工作電流。如果電路空載，當(dāng)電源斷開后，5V電源迅速降為0， 由R1提供TL431正常工作所需的電流，穩(wěn)壓電源續(xù)繼工作，C1持繼放電，直到接近0V。如果沒(méi)有R1，斷電后TL431停止工作，同時(shí)V1、V2截止，C1兩端電壓長(zhǎng)時(shí)間保持不變，而C2通過(guò)R3放電降壓逐漸變小，V1的集電極與發(fā)射極兩端電壓不斷提升，當(dāng)提升到150v后將導(dǎo)至A1013擊穿，V1迅速大電流瞬間導(dǎo)通，V1損壞的可能性非常大，V2也有可能損壞。
負(fù)短路保護(hù)：嚴(yán)重短路時(shí)保險(xiǎn)絲燒毀，V1也有可能擊穿，因此可以考慮在保險(xiǎn)絲上串聯(lián)20歐電阻。輕微短路只會(huì)燒毀保險(xiǎn)絲。由于120V負(fù)載出現(xiàn)嚴(yán)短路的可能性不大，所以省去20歐電阻，減少熱損耗。
穩(wěn)定性：TL431的增益很高，易自激，所以有必要分析該電路的穩(wěn)定性。空載時(shí)，整個(gè)電路的環(huán)路增益非常高，頻率為10Hz時(shí)至少1萬(wàn)倍（80dB），所以下說(shuō)明一下空載時(shí)的穩(wěn)定性。以下分析了TL431的內(nèi)部電路，并結(jié)合本電路計(jì)算并繪制出幅頻、相頻曲線，紅線為整個(gè)環(huán)路的增益（或相位），藍(lán)線為TL431的。計(jì)算時(shí)，V1的放大倍數(shù)取50倍，從圖中看出，相位裕度有30度，幅度裕度-13dB，穩(wěn)定性尚可。
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