2024年4月10日发(作者：示半蕾)
三端稳压器(7812,7085等)并联扩流电路
用78xx系列三端稳压器设计一款最大1A输出电流的稳压器很简单，但当输出电流高于1A
时，就会出现许多问题。为提供大输出电流，稳压器通常使用并联的功率晶体管。这些功率
晶体管的工作点（ operating point ）很难设计。因为晶体管的集极和射极需要必不可少的
功率电阻来设计直流工作点，而功率晶体管和功率电阻都要消耗很大功率，因此设计中要加
散热措施。本设计实例是一个可提供大输出电流的简单稳压器。基本的构想是并联多个三端
稳压器。每只78xx系列稳压器能提供1A电流，并且有5 、 6 、 8 、 9 、 12 、 15 、
18和24V多种电压版本。本文以7812为例.
图1显示两只并联的7812 。
图1 :两只7812并联，将输出电流加倍至2A 。
图2 :用20只7812将图1中电路的输出能力提升至20A 。
两只7812独立工作，每只提供最大1A电流。 D1和D2完成两只稳压器的隔离。输出电压
为稳压器的标称输出电压减去二极管压降： VOUT=VREG – VD 。在COM端接地(0V)情
况下，稳压器的输出电压为VOUT 。若要将图1中的输出电压提高到与三端稳压器标称值
一致， COM端电位必须比接地高出一个二极管压降。 C 、 C1和C2为滤波电容。图2
显示了一个使用20只7812 ，可提供20A电流的稳压器。所有的二极管均为1N4007 。
C=47000 μ F ，所有带编号的电容均为4700 μ F 。 7812均固定到一个散热片上，并用一个
小风扇降温。采用这种设计概念，可以将电路的输出电流扩充至数百安培。
（1）概述
PC电源从80年代初出现,伴随PC的演变而不断发展,约有20年的历史了,它的基本作用就是
从供电电网中获取能量然后转变为适合PC使用的低压直流电能,同时完成必要的安全隔离
功能。
PC电源是一种开关电源,采用了PWM方式的开关变换技术,从电网获取的能量要经过整流、
滤波、斩波、降压、再整流、滤波等转换过程,并采用负反馈技术使得输出电压保持稳定。
相比较线性电源具有体积小、效率高的优点。
在PC电源发展过程中也出现过一些不同的类型和标准,由早期的AT类发展到ATX类,再发
展到现在的ATX12V（P4）类,输出电压由最初的4组增加到6组。这些演变是与PC逐渐发
展起来的多样化的电源管理功能、多样化的配置以及PC系统电源总线结构密切相关的。
电源是PC的一个关键部件,不仅在性能上要符合相应的标准和规范,而且它的负载能力、可
靠性、以及对主板和外设的适应性和兼容性都对整机系统的可靠、稳定运行有很大的影响。
接下来我会从电源应符合的标准与规范、电源可靠性、功率与负载分配以及电源与主板和外
设的兼容等方面与大家共同作一些探讨。
（2）电源应符合的标准与规范
与PC电源相关的标准和规范有很多,它们从不同的角度对电源提出了不同的要求,是电源是
否合格的重要判据,在此对它们分成两类作一简单介绍：
一类标准是强制性标准,是电源必须满足的标准。
电气安全方面：GB 4943-2001《信息技术设备(包括电气事务设备)的安全》（等同IEC
950-1986）。产品不仅要符合该标准的要求,而且还必须能够获得权威机构的认可才能够进行
生产和销售,也就是通常所说的安全认证。产品的安全性是每个国家和地区都非常重视的问
题,因为它直接关乎到人的生命安全。国内的安全认证叫做长城认证,由中国电工产品认证委
员会（CCEE）专门进行电工产品安全认证和相关的合格认证活动。电磁兼容方面：GB
9254-1998《信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法》（等同CISPR 22:1997）。该标准主
要对产品产生的传导干扰和辐射干扰提出了限制。其目的就是要求产品在使用时,不能干扰
其他设备的正常运行。
谐波电流方面：GB 17625.1-1998《低压电气及电子设备发出的谐波电流限值（设备每相输
入电流≤16A）》（等同IEC 61000-3-2:1995）。该标准是针对产品对电网造成的影响而制定的,
这种影响称为电力污染,谐波电流的问题也是一个越来越受人们重视的问题,欧洲地区已经从
2001年起开始强制实施谐波电流限制的标准,国内从1998年就颁布了相应的标准,但尚未强
制实施。对谐波电流进行抑制的技术习惯上也叫功率因数校正技术（PFC）。
所有强制性的标准有合并到一起进行认证的趋势,已经有相关的文件颁布,将会在2003年实
施。实施后认证名称称为CCC认证。
另一类标准是非强制性的标准,也可以叫做推荐标准。
电磁兼容方面：GB/T 17618-1998《信息技术设备抗扰度限值和测量方法》（等同CISPR
24:1997）。该标准与GB 9254-2001《信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法》其实是产
品电磁兼容性的两个方面,GB9254着眼于产品发出的干扰,而GB 17618则是产品应具备的抗
干扰能力,只有同时满足这两方面的要求才算完善的产品,才能保证不同的设备同时使用时不
会互相影响。但这两方面有轻重之分,而干扰相比较抗扰会造成更严重的问题,所以GB 9254
是强制性标准而GB/T 17618属于推荐标准。
综合性：GB/T 14714-1993《微小型计算机系统设备用开关电源通用技术条件》该标准在国
际上并没有相对应的标准,是我国专门针对计算机电源产品编写的一份指导性的标准,它的内
容涉及产品的性能、环境、制造、检测、包装、运输等等内容。虽然不属于强制性标准,但
它所包含的内容比较全面,有很好的参考价值和指导意义。
Intel：《ATX/ATX12V Power Supply Design Guide》,《SFX/SFX12V Power Supply Design
Guide》。最后要介绍的规范,就是Intel的这两个电源设计指南,这两份设计指南虽然不是由国
家机构发布的标准,严格意义上也不是规范文件,但它却是目前PC电源领域最重要的产品设
计参考,因为Intel在PC领域长期处于绝对的领先地位,成了事实上的行业“领头羊”和兼容标
准。这两份设计指南中对PC电源作了非常详尽的描述,从外形结构、接口定义到各个输入输
出参数的定义和设定,几乎涵盖PC电源所有特性。目前全球绝大多数的PC电源都在依据该
指南进行设计、测试、和评价。
（3）电源的可靠性
电源是在进行能量的处理,其内部器件要承受高电压、大电流、高功率和热量损耗,是整机中
容易发生故障的一个部件,因此它的可靠性对整机可靠性有非常重要的意义。据统计显示：
引起设备不可靠的原因设计错误约占1/3,元器件质量约占1/3,制造、操作和维护约占1/3。
其实后两方面也与设计阶段的考虑不周有关。为了取得高可靠性,必须从设计阶段就开始考
虑可靠性的问题。
要获得高的可靠性设计是最重要的,设计中主要从以下几个角度来处理：
优选线路。电路设计中尽量多利用标准化的电路或是经过考验可靠性高的电路,并且应尽量
采用成熟的技术。
电路设计遵循简化原则。在保证设计功能和指标的前提下尽可能以最简单的线路和最少量的
元器件来实现设计,减少元器件数量的同时也要压缩品种数可规格。从可靠性角度出发不能
为了性能的少许改进而增加大量元器件,要有足够的容差设计和最坏情况设计。也就是要考
虑元器件参数的公差、漂移以及随环境条件的变化等因素。
正确选用元器件,并针对元器件工作应力合理进行降额设计。正确选用元器件的类型是首要
的,这需要设计者对每种器件的类型有足够的认识。选定类型后再进行降额设计,降额是指元
器件在低于其额定值的应力条件下工作。按照元器件类型和降额曲线分别进行温度、电压、
功率的降额设计。
提高可靠性的方法除了进行良好设计外,还可以通过实验方法进行,其过程是不断恶化产品的
环境条件（电压、温度等）直至失效,就可找到最薄弱的环节,然后改进该环节,再继续恶化环
境条件,该方法是比较实用的一种方法。
可靠性的衡量是失效率或是平均无故障时间MTBF,两者互为倒数。MTBF可以进行计算或
是通过试验来测定和验证,国内多采用试验验证方法,依据GB/T 5080.7-1986采用定时（定数）
截尾试验方案,进行是否达到预定MTBF的判断。
2024年4月10日发(作者：示半蕾)
三端稳压器(7812,7085等)并联扩流电路
用78xx系列三端稳压器设计一款最大1A输出电流的稳压器很简单，但当输出电流高于1A
时，就会出现许多问题。为提供大输出电流，稳压器通常使用并联的功率晶体管。这些功率
晶体管的工作点（ operating point ）很难设计。因为晶体管的集极和射极需要必不可少的
功率电阻来设计直流工作点，而功率晶体管和功率电阻都要消耗很大功率，因此设计中要加
散热措施。本设计实例是一个可提供大输出电流的简单稳压器。基本的构想是并联多个三端
稳压器。每只78xx系列稳压器能提供1A电流，并且有5 、 6 、 8 、 9 、 12 、 15 、
18和24V多种电压版本。本文以7812为例.
图1显示两只并联的7812 。
图1 :两只7812并联，将输出电流加倍至2A 。
图2 :用20只7812将图1中电路的输出能力提升至20A 。
两只7812独立工作，每只提供最大1A电流。 D1和D2完成两只稳压器的隔离。输出电压
为稳压器的标称输出电压减去二极管压降： VOUT=VREG – VD 。在COM端接地(0V)情
况下，稳压器的输出电压为VOUT 。若要将图1中的输出电压提高到与三端稳压器标称值
一致， COM端电位必须比接地高出一个二极管压降。 C 、 C1和C2为滤波电容。图2
显示了一个使用20只7812 ，可提供20A电流的稳压器。所有的二极管均为1N4007 。
C=47000 μ F ，所有带编号的电容均为4700 μ F 。 7812均固定到一个散热片上，并用一个
小风扇降温。采用这种设计概念，可以将电路的输出电流扩充至数百安培。
（1）概述
PC电源从80年代初出现,伴随PC的演变而不断发展,约有20年的历史了,它的基本作用就是
从供电电网中获取能量然后转变为适合PC使用的低压直流电能,同时完成必要的安全隔离
功能。
PC电源是一种开关电源,采用了PWM方式的开关变换技术,从电网获取的能量要经过整流、
滤波、斩波、降压、再整流、滤波等转换过程,并采用负反馈技术使得输出电压保持稳定。
相比较线性电源具有体积小、效率高的优点。
在PC电源发展过程中也出现过一些不同的类型和标准,由早期的AT类发展到ATX类,再发
展到现在的ATX12V（P4）类,输出电压由最初的4组增加到6组。这些演变是与PC逐渐发
展起来的多样化的电源管理功能、多样化的配置以及PC系统电源总线结构密切相关的。
电源是PC的一个关键部件,不仅在性能上要符合相应的标准和规范,而且它的负载能力、可
靠性、以及对主板和外设的适应性和兼容性都对整机系统的可靠、稳定运行有很大的影响。
接下来我会从电源应符合的标准与规范、电源可靠性、功率与负载分配以及电源与主板和外
设的兼容等方面与大家共同作一些探讨。
（2）电源应符合的标准与规范
与PC电源相关的标准和规范有很多,它们从不同的角度对电源提出了不同的要求,是电源是
否合格的重要判据,在此对它们分成两类作一简单介绍：
一类标准是强制性标准,是电源必须满足的标准。
电气安全方面：GB 4943-2001《信息技术设备(包括电气事务设备)的安全》（等同IEC
950-1986）。产品不仅要符合该标准的要求,而且还必须能够获得权威机构的认可才能够进行
生产和销售,也就是通常所说的安全认证。产品的安全性是每个国家和地区都非常重视的问
题,因为它直接关乎到人的生命安全。国内的安全认证叫做长城认证,由中国电工产品认证委
员会（CCEE）专门进行电工产品安全认证和相关的合格认证活动。电磁兼容方面：GB
9254-1998《信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法》（等同CISPR 22:1997）。该标准主
要对产品产生的传导干扰和辐射干扰提出了限制。其目的就是要求产品在使用时,不能干扰
其他设备的正常运行。
谐波电流方面：GB 17625.1-1998《低压电气及电子设备发出的谐波电流限值（设备每相输
入电流≤16A）》（等同IEC 61000-3-2:1995）。该标准是针对产品对电网造成的影响而制定的,
这种影响称为电力污染,谐波电流的问题也是一个越来越受人们重视的问题,欧洲地区已经从
2001年起开始强制实施谐波电流限制的标准,国内从1998年就颁布了相应的标准,但尚未强
制实施。对谐波电流进行抑制的技术习惯上也叫功率因数校正技术（PFC）。
所有强制性的标准有合并到一起进行认证的趋势,已经有相关的文件颁布,将会在2003年实
施。实施后认证名称称为CCC认证。
另一类标准是非强制性的标准,也可以叫做推荐标准。
电磁兼容方面：GB/T 17618-1998《信息技术设备抗扰度限值和测量方法》（等同CISPR
24:1997）。该标准与GB 9254-2001《信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法》其实是产
品电磁兼容性的两个方面,GB9254着眼于产品发出的干扰,而GB 17618则是产品应具备的抗
干扰能力,只有同时满足这两方面的要求才算完善的产品,才能保证不同的设备同时使用时不
会互相影响。但这两方面有轻重之分,而干扰相比较抗扰会造成更严重的问题,所以GB 9254
是强制性标准而GB/T 17618属于推荐标准。
综合性：GB/T 14714-1993《微小型计算机系统设备用开关电源通用技术条件》该标准在国
际上并没有相对应的标准,是我国专门针对计算机电源产品编写的一份指导性的标准,它的内
容涉及产品的性能、环境、制造、检测、包装、运输等等内容。虽然不属于强制性标准,但
它所包含的内容比较全面,有很好的参考价值和指导意义。
Intel：《ATX/ATX12V Power Supply Design Guide》,《SFX/SFX12V Power Supply Design
Guide》。最后要介绍的规范,就是Intel的这两个电源设计指南,这两份设计指南虽然不是由国
家机构发布的标准,严格意义上也不是规范文件,但它却是目前PC电源领域最重要的产品设
计参考,因为Intel在PC领域长期处于绝对的领先地位,成了事实上的行业“领头羊”和兼容标
准。这两份设计指南中对PC电源作了非常详尽的描述,从外形结构、接口定义到各个输入输
出参数的定义和设定,几乎涵盖PC电源所有特性。目前全球绝大多数的PC电源都在依据该
指南进行设计、测试、和评价。
（3）电源的可靠性
电源是在进行能量的处理,其内部器件要承受高电压、大电流、高功率和热量损耗,是整机中
容易发生故障的一个部件,因此它的可靠性对整机可靠性有非常重要的意义。据统计显示：
引起设备不可靠的原因设计错误约占1/3,元器件质量约占1/3,制造、操作和维护约占1/3。
其实后两方面也与设计阶段的考虑不周有关。为了取得高可靠性,必须从设计阶段就开始考
虑可靠性的问题。
要获得高的可靠性设计是最重要的,设计中主要从以下几个角度来处理：
优选线路。电路设计中尽量多利用标准化的电路或是经过考验可靠性高的电路,并且应尽量
采用成熟的技术。
电路设计遵循简化原则。在保证设计功能和指标的前提下尽可能以最简单的线路和最少量的
元器件来实现设计,减少元器件数量的同时也要压缩品种数可规格。从可靠性角度出发不能
为了性能的少许改进而增加大量元器件,要有足够的容差设计和最坏情况设计。也就是要考
虑元器件参数的公差、漂移以及随环境条件的变化等因素。
正确选用元器件,并针对元器件工作应力合理进行降额设计。正确选用元器件的类型是首要
的,这需要设计者对每种器件的类型有足够的认识。选定类型后再进行降额设计,降额是指元
器件在低于其额定值的应力条件下工作。按照元器件类型和降额曲线分别进行温度、电压、
功率的降额设计。
提高可靠性的方法除了进行良好设计外,还可以通过实验方法进行,其过程是不断恶化产品的
环境条件（电压、温度等）直至失效,就可找到最薄弱的环节,然后改进该环节,再继续恶化环
境条件,该方法是比较实用的一种方法。
可靠性的衡量是失效率或是平均无故障时间MTBF,两者互为倒数。MTBF可以进行计算或
是通过试验来测定和验证,国内多采用试验验证方法,依据GB/T 5080.7-1986采用定时（定数）
截尾试验方案,进行是否达到预定MTBF的判断。