Princip delovanja in preprosta uvedba napajalnika, stabiliziranega z enosmerno napetostjo
Tipični blokovni diagram vezja tranzistorskega serijsko reguliranega napajalnika z enosmernim tokom je prikazan na sliki. Sestavljen je iz vezja usmerniškega filtra, vezja regulatorja napetosti serijskega tipa, pomožnega napajanja in zaščitnega vezja.
Vezje filtra usmernika vključuje močnostni transformator, vezje usmernika in filtrsko vezje. Polprevodniška vezja običajno uporabljajo enosmerni napajalnik 6V, 12V, 18V, 24V, 30V in druge vrednosti nazivne napetosti, medtem ko je omrežna napetost na splošno 220V AC, za pretvorbo izmenične napetosti omrežja v zahtevano enosmerno napetost, najprej prek močnostni transformator navzdol, nato pa se skozi usmerniško vezje spremeni v pulzirajočo izmenično napetost enosmernega toka, zaradi popravljene napetosti obstaja tudi velika izmenična komponenta, ki jo mora filtrirati filtrsko vezje, ki bo filtrirano z usmerniškim vezjem. Popravljena napetost ima veliko izmenično komponento, ki jo je treba filtrirati s filtrirnim krogom, da dobimo bolj gladko enosmerno napetost.
Po filtrirnem vezju po enosmerni napetosti, čeprav je pulzacija majhna, vendar je vrednost napetosti še vedno nestabilna, je glavni razlog za tri vidike: Prvič, napetost omrežja AC je na splošno približno ± 10% nihanj, kar bo povzročilo izhodna enosmerna napetost usmerniškega filtra je tudi približno ± 10% nihanj; Drugič, vezje filtra usmernika obstaja notranji upor, ko se obremenitveni tok spremeni v notranji upor do pristanka napetosti, se bo spremenil tudi, tako da se spremeni tudi izhodna enosmerna napetost; Tretjič, v vezju regulatorja usmernika se zaradi uporabe polprevodniške naprave značilnosti spreminjajo s temperaturo okolice, zato tudi izhodna napetost ni stabilna.
Tokokrogi regulatorja napetosti lahko ohranjajo izhodno enosmerno napetost stabilno, tako da se ne spreminja s spremembami napetosti omrežja, obremenitve ali temperature. Serijsko vezje regulatorja napetosti je sestavljeno iz nastavitvene povezave, vezja primerjalnega ojačevalnika, vezja vzorčenja, referenčne napetosti in drugih delov. Nastavitvena cev v nastavitveni povezavi je zaporedno povezana med filtrirnim krogotokom in obremenitvijo, zato se imenuje serijski tip regulatorja napetosti. Nastavitvena cev je enakovredna spremenljivemu uporu, če se izhodna napetost poveča, se vrednost upora ustrezno poveča, tako da se izhodna napetost zmanjša; Nasprotno, če izhodna napetost pade, se vrednost upora ustrezno zmanjša, tako da se izhodna napetost poveča. To prilagodi izhodno napetost, da ostane konstantna, lahko dosežete namen regulacije napetosti.
Vezje vzorčenja uporablja metodo uporovnega delilnika za vzorčenje spremembe izhodne napetosti v določenem razmerju za signal vzorčenja. Referenčna napetost je stabilna in standardna referenčna napetost. Vzorčni signal in referenčna napetost sta hkrati dodana v primerjalno ojačevalno vezje za primerjavo in nato ojačata razliko med obema, z ojačeno napetostjo za krmiljenje osnove regulatorske cevi, ki se vbrizga v tok, s čimer se spremeni enosmerni notranji regulator regulatorja odpornost, prilagajanje stabilizacije izhodne napetosti. Da bi izboljšali delovanje regulatorja, se v primerjalnem ojačevalnem vezju pogosto uporablja dvostopenjski diferencialni ojačevalnik, ojačanje je večje, močnejša krmilna zmogljivost, čemur sledi primerjalno ojačevalno vezje, ki zahteva tudi majhen ničelni odmik, dobro temperaturno stabilnost.
Zgornje usmerniško filtrsko vezje in serijsko vezje regulatorja napetosti skupaj, znano tudi kot glavno napajanje. Načelo regulatorja napetosti je naslednje: če se izhodna napetost poveča zaradi napetosti omrežja ali sprememb obremenitve, se poveča tudi vzorčna napetost, ki jo ustvari vzorčno vezje, nato pa je vzorčna napetost večja od referenčne napetosti, razliko poveča primerjalni ojačevalnik vezje, po prilagoditveni povezavi, tako da prilagoditev napetosti oddajnega spoja cevi, zmanjša osnovni tok, prilagoditev enosmernega upora cevi se poveča, padec napetosti cevi se poveča, s čimer se izhodna napetost zmanjša, da se ohrani stabilnost izhodne napetosti. Podobno, ko se izhodna napetost zmanjša, s podobnim postopkom, tako da se enosmerni notranji upor nastavitvene cevi zmanjša, padec napetosti cevi se zmanjša, bo tudi izhodna napetost ponovno narasla, tako da v bistvu ostane nespremenjena.
