硅稳压管稳压电路的特点优质精选课件.ppt

1、目目 录录 硅稳压管稳压电路的特点10.1 单相整流电路单相半波整流电路 单相全波整流 桥式全波整流电路10.2 滤波电路 电容滤波电路 电感滤波电路 其他滤波电路10.3 硅稳压管稳压电路 硅稳压管电路及工作原理10.4 串联型稳压电路 串联型稳压电路的组成和稳压原理第第10章章 直流稳压电源直流稳压电源 利用三端集成稳压器组成恒流源 输出电压的调节分立元件组成的串联型稳压电路 稳压电路的保护措施 稳压电路的质量指标10.5 三端集成稳压电源 概述 线性三端集成稳压器的分类 应用电路10.6 开关直流稳压电源10.7 DC-DC变换器 工作原理 典型应用 电路原理目目 录录本章要点本章要点:

2、1.单相桥式整流电容滤波电路的工作原理及各项单相桥式整流电容滤波电路的工作原理及各项指标的计算。指标的计算。2.具有放大环节的简单串联型稳压电源的工作具有放大环节的简单串联型稳压电源的工作原理和电压调整范围。原理和电压调整范围。.开关电源的工作原理和使用方法。开关电源的工作原理和使用方法。.DC-DC变换器的使用方法及应用。变换器的使用方法及应用。3.集成三端稳压电路的使用方法。集成三端稳压电路的使用方法。本章难点本章难点:1.滤波电路的工作原理滤波电路的工作原理。2.开关稳压电源的工作原理。开关稳压电源的工作原理。电源变压器电源变压器:将交流电网电压将交流电网电压u1变为合适的交流电压变为合

3、适的交流电压u2。整流电路整流电路:将交流电压将交流电压u2变为脉动的直流电压变为脉动的直流电压u3。滤波电路滤波电路:将脉动直流电压将脉动直流电压u3转变为平滑的直流电压转变为平滑的直流电压u4。稳压电路稳压电路:清除电网波动及负载变化的影响清除电网波动及负载变化的影响,保持输出电压保持输出电压uo的稳定。的稳定。直流稳压电源的组成和功能直流稳压电源的组成和功能整整 流流 电电 路路滤滤 波波 电电 路路稳稳 压压 电电 路路整整 流流 电电 路路滤滤 波波 电电 路路稳稳 压压 电电 路路u1u2u3u4uo二极管导通，二极管导通，uL=u2二极管截止二极管截止,uL=0+io+u2 0

4、时时:u20时时:u2uLuD t 2 3 4 0+12L+uR-L1u2u220VD10.1 单相整流电路单相整流电路 单相半波整流电路单相半波整流电路主要参数：主要参数：IL=UL/RL=0.45 u2/RL uL 2 0 t（2）输出电流平均值）输出电流平均值Io：+12L+uR-L1u2u220VDIL）（tduULL2021（1）输出电压平均值）输出电压平均值UL：）（ttdu sin22102 245.0u（3）流过二极管的平均）流过二极管的平均电流：电流：uD 2 0 tURMID =ILURM=22u（4）二极管承受的最高反向电压：）二极管承受的最高反向电压：+12L+uR-L

5、1u2u220VDIL 220 V1212R2+Luuu2L1DD2+.工作原理：工作原理：+变压器副边中变压器副边中心抽头，感应心抽头，感应出两个相等的出两个相等的电压电压u2当当u2正半周时，正半周时，D1导通，导通，D2截止。截止。当当u2负半周时，负半周时，D2导通，导通，D1截止。截止。单相全波整流单相全波整流 全波整流电压波形全波整流电压波形u2uLuD1 t 2 3 4 0uD2V22012122uuDD221+uLLRuL 2 0 tIL=UL/RL=0.9 u2/RL 2.主要参数主要参数（2）输出电流平均值）输出电流平均值IL：）（tduULL 2021（1）输出电压平均值

6、）输出电压平均值UL：）（ttdu sin2102 29.0 u V22012122uuDD221+uLLRILuD 2 0 t（3）流过二极管的平均）流过二极管的平均电流：电流：ID =IL/2（4）二极管承受的最高反向电压：）二极管承受的最高反向电压：V22012122uuDD221+uLLR222uURM（1）组成：由四个二极管组成桥路）组成：由四个二极管组成桥路+41231u2u220V+-RLLuD21DD3D4u2正半周时正半周时:D1、D3导通导通，D2、D4截止截止+（2）工作原理：）工作原理：u2ttuL10.3 单相整流电路单相整流电路+41231u2u220V+-RLLu

7、D21DD3D4-+u2负半周时：负半周时：D2、D4 导通导通，D1、D3截止截止u2ttuL输出电压平均值：输出电压平均值：UL=0.9u2输出电流平均值输出电流平均值:IL=UL/RL=0.9 u2/RL 流过二极管的平均电流：流过二极管的平均电流：ID=IL/2u2ttuL（3）主要参数：）主要参数：二极管承受的最大反向电压：二极管承受的最大反向电压：URM=22u+41232+43DuuDDL21LDR-脉动系数脉动系数1:用傅氏级数对桥式整流的输出用傅氏级数对桥式整流的输出 uL 分解后可得分解后可得:)6cos3544cos1542cos342(22tttuuL uL 2 0 t

8、基波基波基波峰值基波峰值输出电压平均值输出电压平均值LLACLLACUUUUS11 67.032223242211 uuUUSLLAC集成硅整流桥：集成硅整流桥：u2uL+-+分立元件组成的串联型稳压电路该指标反映温度对输出电压稳定性的影响，ST越小表示温度对稳压电路的影响越小。当u2负半周时，D2导通，D1截止。注意：输入电压Ui一般应比输出电压端Uo高3V以上。II=2Io=602=120(mA)(5)输出电压可调。取样电压UF叠加在基准电压上。当输出电流大于三端稳压器的输出电流时，使R 2上的压降变大，T 1导通。5A(无外接三极管)。W7815 输出+15V假设稳压电路的输入电压为15

9、V，稳压管的输出电压为12V，稳压管的安全工作电流范围为550mA，负载电流为400，求限流电阻的取值范围。(1)当输入电压最小，负载电流最大时，流过稳压二极管的电流最小。BJT的工作周期T为：滤波电路的结构特点:电容与负载 RL 并联，或电感与负载RL串联。(因为Rf较负载RL小得多)稳压管稳压电路：UO=UZ(1)稳压管型号的确定由T1T7管和电阻R1R3组成的带隙基准电压源。滤波电路:将脉动直流电压u3转变为平滑的直流电压u4。要实现DC-DC变换的方法很多，这里只简单介绍利用集成电路MC34063进行DC-DC变换的方法，利用该集成电路，再配制合适的外围电路，可以实现降压、升压及电压反

10、转等功能，由于电路比较简单、成本也低、效率较高、温升较低，因此这些电路被广泛应用。10.2 滤波电路滤波电路滤波电路的结构特点滤波电路的结构特点:电容与负载 RL 并联，或电感与负载RL串联。交流交流电压电压脉动脉动直流电压直流电压整流整流滤波滤波直流直流电压电压RLCRLL 电容滤波电路电容滤波电路以单向桥式整流电容滤波为例进行分析，其电路如图所示。以单向桥式整流电容滤波为例进行分析，其电路如图所示。1.工作原理工作原理uoau1u2u1bD4D2D1D3RLSCRL未接入时未接入时(忽略整流电忽略整流电路内阻路内阻)u2tuot设设t1时刻接时刻接通电源通电源t1整流电路为整流电路为电容充

11、电电容充电充电结束充电结束没有电容没有电容时的输出时的输出波形波形ucuoau1u2u1bD4D2D1D3RLSCRL接入接入（且（且RLC较大）时较大）时 (忽略整忽略整流电路内流电路内阻阻)u2tuot无滤波电容无滤波电容时的波形时的波形加入滤波电容加入滤波电容时的波形时的波形uoau1u2u1bD4D2D1D3RLSCuotu2上升，上升，u2大于电容大于电容上的电压上的电压uc，u2对电容充电，对电容充电，uo=uc u2u2下降，下降，u2小于电容上的电压。小于电容上的电压。二极管承受反向电压而截止。二极管承受反向电压而截止。电容电容C通过通过RL放电，放电，uc按指数按指数规律下降

12、，时间常数规律下降，时间常数 =RL Cu2tuot只有整流电路输出只有整流电路输出电压大于电压大于uc时，才时，才有充电电流。因此有充电电流。因此二极管中的电流是二极管中的电流是脉冲波。脉冲波。二极管中的二极管中的电流电流uoau1u2u1bD4D2D1D3RLSCRL接入（且接入（且RLC较大）时较大）时 (考虑整流电路内阻考虑整流电路内阻)u2tuot电容充电时，电电容充电时，电容电压滞后于容电压滞后于u2。RLC越小，输出越小，输出电压越低。电压越低。uoau1u2u1bD4D2D1D3RLSC一般取一般取)105(TCRL (T:电源电压的周期电源电压的周期)近似估算近似估算:Uo=

13、1.2U2 Io=Uo/RL(b)流过二极管瞬时电流很大流过二极管瞬时电流很大RLC 越大越大 Uo越高越高负载电流的平均值越大负载电流的平均值越大;整流管导整流管导电时间越短电时间越短 iD的峰值电流越大的峰值电流越大2.电容滤波电路的特点电容滤波电路的特点(a)输出电压输出电压 平均值平均值Uo与时间常数与时间常数 RLC 有关有关 RLC 愈大愈大 电容器放电愈慢电容器放电愈慢 Uo(平均值平均值)愈大愈大(c)二极管承受的最高反向电压二极管承受的最高反向电压22UURM3.输出特性输出特性 输出特性是用来表示电路输出电压和输出电流之间输出特性是用来表示电路输出电压和输出电流之间的关系曲

14、线，它是一种外电路特性。的关系曲线，它是一种外电路特性。【例10-2】某电子设备要求直流电压 Uo=12V，直流电流 Io=60mA，电源用的是工频市电220V，50Hz，采用单相桥式整流电容滤波电路，试选择电路中的元件。解解 (1)电源变压器电源变压器参数的计算取UI=1.2Uo，则OI121.2 1.2UU=10(V)变压器的变压比为SI22010UnU流过变压器次级线圈的电流有效值为II=2Io=602=120(mA)滤波电路的结构特点:电容与负载 RL 并联，或电感与负载RL串联。利用三端集成稳压器组成恒流源（3）流过二极管的平均电流：（4）二极管承受的最高反向电压：二极管导通，uL=

15、u2当 Ui 增加或输出电流减小使 Uo升高时IO=I由T16和T17组成的复合管，是整个电路的调整管。集成三端稳压电路的使用方法。可见，调节R1或R2可以改变输出电压。(c)二极管承受的最高反向电压一般选用稳压管型号要看 UZ，IZM 和rZ。当芯片内部的温度超过允许的最大值时，R7的压降也增大，而U BE14却减小，使得T14管导通。串联型稳压电路的组成和稳压原理电容滤波电路的特点开关电源的工作原理和使用方法。(1)能在340V的输入电压下工作。rZRo,Ro为所要求的输出电阻（1）输出电压平均值UL：硅稳压管稳压电路的特点(2)整流二极管的选择整流二极管的选择流过二极管的平均电流为OD6

16、0=30(mA)22II二极管承受的反向最大电压为DRMI2V21014.1(V)U(3)选择滤波电容选择滤波电容取RLC=2T，得电容容量为CMI2V14.1(V)U根据上面计算所得和参数，查表就可选择合适的电路元件。+4123LD+DLu4-R220V32DD1u21uL电路结构电路结构:在桥式整流电路与负载间串入一电感在桥式整流电路与负载间串入一电感L。输出电压平均值输出电压平均值:UL=0.9U2对谐波分量对谐波分量:f 越高，越高，XL 越大越大,电压大部分降在电感上。电压大部分降在电感上。因此，在输出端得到比较平滑的直流电压。因此，在输出端得到比较平滑的直流电压。对直流分量对直流分

17、量:XL=0 相当于短路相当于短路,电压大部分降在电压大部分降在RL上上 电感滤波电路电感滤波电路 为进一步改善滤波特性，可将上述滤波电路组合为进一步改善滤波特性，可将上述滤波电路组合起来使用。起来使用。LC滤波电路滤波电路+uo+-LCu-i+u+u-iC-oRC12RC型滤波电路型滤波电路 其它滤波电路其它滤波电路稳压电路的作用稳压电路的作用:交流交流电压电压脉动脉动直流电压直流电压整流整流滤波滤波有波纹的有波纹的直流电压直流电压稳压稳压直流直流电压电压10.3 硅稳压管稳压电路硅稳压管稳压电路 稳压电源类型稳压电源类型:以下主要讨论以下主要讨论线性稳压电路。线性稳压电路。稳压管稳压管稳压

18、电路稳压电路开关型开关型稳压电路稳压电路线性线性稳压电路稳压电路常用稳压电路常用稳压电路(小功率设备小功率设备)电路最简单，但电路最简单，但是带负载能力差，是带负载能力差，一般只提供基准一般只提供基准电压，不作为电电压，不作为电源使用。源使用。效率较高，目前效率较高，目前用的也比较多。用的也比较多。1.1.稳压原理稳压原理利用稳压管的反向击穿特性。利用稳压管的反向击穿特性。由于反向特性陡直，较大的电流变化，只会引起较小由于反向特性陡直，较大的电流变化，只会引起较小的电压变化。的电压变化。+UDziLRz-oU-+RUIZILIiuUZIUIzminIzmax 硅稳压管电路及工作原理硅稳压管电路

19、及工作原理稳压原理：稳压原理：ZL+=IIIRiZO=UUUU+UDziLRz-oU-+RUIZILI(1)(1)当输入电压变化时当输入电压变化时UiUZUoUoURIIZIRU i由图知：由图知：(2)(2)当负载电流变化时当负载电流变化时稳压过程：稳压过程：ILUoURUoIZIR+UDziLRz-oU-+RUIZILI2.电路参数计算电路参数计算(1)稳压管型号的确定稳压管型号的确定一般选用稳压管型号要一般选用稳压管型号要看看 UZ，IZM 和和rZ。一般选取。一般选取ZOUUZMOmax(1.5 3)IIrZIOM(负载短路)时在 RS上产生的压降足以使TS导通,TS对IA分流，从而使

20、IB，Io减小，保护了调整管T。分立元件组成的串联式稳压电路(因为Rf较负载RL小得多)T 1是扩大输出电流的大功率BJT，T 2管是T1的保护管。(2)当负载电流变化时当IoIOM时，Io增加，uBESuOM，则保护管TS导通，这时立即引起下列反馈过程：（1）电路结构及工作原理（四个组成部分、稳压过程）近似估算:Uo=1.二极管承受的最大反向电压：7 DC-DC变换器(2)当负载电流变化时开关电源的工作原理和使用方法。假设稳压电路的输入电压为15V，稳压管的输出电压为12V，稳压管的安全工作电流范围为550mA，负载电流为400，求限流电阻的取值范围。选取适当的R1，R2，当IoIoM时，u

21、BESuoM，则保护管TS载止，电路正常工作稳压电阻的计算如下稳压电阻的计算如下(1)当输入电压最小，负载电流最大时，流过稳压二极管的电流最小。此时IZ不应小于IZmin，由此可计算出稳压电阻的最大值，实际选用的稳压电阻应小于最大值。即Im inZm axZ m inL m ax=UURII(2)当输入电压最大，负载电流最小时，流过稳压二极管的电流最大。此时IZ不应超过IZmax，由此可计算出稳压电阻的最小值。即Im a xZm inZ m a xL m in=UURIIm inm axRRRUoUi UR 【例例10-3】为了保护稳压管，经常在图10-11所示电路中加一限流电阻。假设稳压电路

22、的输入电压为15V，稳压管的输出电压为12V，稳压管的安全工作电流范围为550mA，负载电流为400，求限流电阻的取值范围。解解 依题意可知流过负载电阻的电流为ORLL1230400UImAR因此流过限流电阻的总电流变化范围为35mA80mAI总而限流电阻两端的电压为3V，便可求得R的范围为300030008035R37.585.7R 硅稳压管稳压电路的特点硅稳压管稳压电路的特点 这种稳压电路的输出电压是不能调节的，负载电流变这种稳压电路的输出电压是不能调节的，负载电流变化范围较小，输出电阻较大，约几个欧姆到几化范围较小，输出电阻较大，约几个欧姆到几10欧姆，因欧姆，因此稳压性能较差。但其电路

23、结构简单，负载短路时，稳压此稳压性能较差。但其电路结构简单，负载短路时，稳压管不会损坏。因此仅适用于管不会损坏。因此仅适用于Uo固定和要求不高的场合。固定和要求不高的场合。稳压管稳压电路的缺点：稳压管稳压电路的缺点：（1 1）带负载能力差）带负载能力差（2 2）输出电压不可调）输出电压不可调改进：改进：（1 1）提 高 带 负 载 能）提 高 带 负 载 能力力在输出端加一射在输出端加一射极输出器极输出器UO=UZ-0.7V+TU+-+UzDz-LiRURo10.4 串联型稳压电源串联型稳压电源 串联型稳压电路的组成和稳压原理串联型稳压电路的组成和稳压原理改进：改进：（2 2）使输出电压可调）

24、使输出电压可调在射极输出器前加一带有负反馈在射极输出器前加一带有负反馈的放大器。的放大器。调节反馈系数即可调节放大倍数调节反馈系数即可调节放大倍数UO=AUFUZ-0.7V为了进一步稳定输出电压，将反馈元件接到输出端为了进一步稳定输出电压，将反馈元件接到输出端。+DzT+-A+U-ioU-+UfUzR1R2LRR1.1.组成：组成：基准电压、调整管、取样电路、放大比较环节。基准电压、调整管、取样电路、放大比较环节。+DzzUR+AR2UURRf1-+L+oT-+-iU基 准 电 压调 整 管取 样 电 路放 大 比 较 环 节2.2.工作原理工作原理（1 1）输入电压变化时）输入电压变化时实质

25、：实质：电压负反馈电压负反馈QvCE/ViC/mAQ+zDzRU-R2AiTR-oLU+U+-+R1fUUo1UiUfUoUoUo1UCE（2 2）负载电流变化时）负载电流变化时+zDzRU-R2AiTR-oLU+U+-+R1fUUo1ILUo1UoUCEUoUf输出电压的调节输出电压的调节REF221REFREFufO1=URRRUFUAUV 可见，调节可见，调节R1或或R2可以改变输出电压。可以改变输出电压。用负反馈的理论计算：用负反馈的理论计算：212ofV=RRRUUF +o1+DzUR2REF+UUo-f-T-R+L1Ri+AUUR分立元件组成的串联式稳压电路分立元件组成的串联式稳压

26、电路VCC_CIRCLEVCC_CIRCLEVCC_CIRCLEVCC_CIRCLE312.7V1kR12R3RRP4RT2T3DZ1T+-+-1k24330220UB1UB2B3UZUOUIU基准电压取样电路调整管放大比较环节取RLC=2T，得电容容量为变压器副边中心抽头，感应出两个相等的电压u2(a)输出电压 平均值Uo与时间常数 RLC 有关 过流保护电路由R11和T15组成。1整流电路（利用二极管的单向导电性）当Io 较小时在RS上产生的压降不能使TS导通,TS不起作用可见，调节R1或R2可以改变输出电压。rZRo,Ro为所要求的输出电阻当检测到电阻上的电压降接近超过300mV时，电流

27、限制电路开始工作，这时通过 管脚(3脚)对定时电容进行快速充电以减少充电时间和输出开关管的导通时间，结果是让输出开关管的关闭时间延长。当检测到电阻上的电压降接近超过300mV时，电流限制电路开始工作，这时通过 管脚(3脚)对定时电容进行快速充电以减少充电时间和输出开关管的导通时间，结果是让输出开关管的关闭时间延长。而限流电阻两端的电压为3V，便可求得R的范围为流过变压器次级线圈的电流有效值为rZRo,Ro为所要求的输出电阻 过热保护电路由DZ1、R7和T14组成。(1)能在340V的输入电压下工作。分立元件组成的串联式稳压电路类型(1)W7800系列 稳定正电压选取适当的R1，R2，当IoIo

28、M时，uBESIOM(负载短路)时在 RS上产生的压降足以使TS导通,TS对IA分流，从而使IB，Io减小，保护了调整管T。2.截流型截流型 当发生短路时，通过保护电路使调整管截止，从而限制了短当发生短路时，通过保护电路使调整管截止，从而限制了短路电流，使之接近为零路电流，使之接近为零 11BESOSROSO12RUI RUI RURR(因为Rf较负载RL小得多)选取适当的R1，R2，当IoIoM时，uBESIOM时，时，Io增加，增加，uBESuOM，则保护管，则保护管TS导通，这时导通，这时立即引起下列反馈过程立即引起下列反馈过程：ICSIBIo UCE1 UoUR1(超过IoRS)ICS

29、 UBES 随着这一过程的快速进行，使电路的输出电压和输出电随着这一过程的快速进行，使电路的输出电压和输出电流都迅速的减小，使它们的值都近似为零，从而实现了截流流都迅速的减小，使它们的值都近似为零，从而实现了截流的作用，这种保护法的优点是调整管的功耗很小。的作用，这种保护法的优点是调整管的功耗很小。稳压电路的质量指标稳压电路的质量指标 稳压电路的枝术指标分为两大类：一类为特性指标，用来稳压电路的枝术指标分为两大类：一类为特性指标，用来表示稳压电路规格，有输入电压、输出功率或输出直流电压和表示稳压电路规格，有输入电压、输出功率或输出直流电压和电流范围；另一类为质量指标，用来表示稳压性能，有以下几

30、电流范围；另一类为质量指标，用来表示稳压性能，有以下几种指标。种指标。OOO0II/100%/TIUUSUU1.稳压系数稳压系数ST 该指标反映了电网电压该指标反映了电网电压波动对稳压电路输出电压稳波动对稳压电路输出电压稳定性的影响。定性的影响。2.负载调整特性负载调整特性SI%100/0OOOIUIIUUS 该指标反映了负载变化对该指标反映了负载变化对输出电压稳定性的影响输出电压稳定性的影响 3.输出电阻输出电阻Ro 0O IUOOUUR 其含义其含义与与SI 相似。相似。Ro 越小，负载变化对越小，负载变化对Uo 变化的影响变化的影响越小，表示带负载能力越强。一般越小，表示带负载能力越强。

31、一般Ro1。4.纹波抑制比纹波抑制比 SRdBUUSOPIPRlg20 该该指标反映稳压电路输入电压指标反映稳压电路输入电压UI 中含有中含有100Hz交流分量交流分量峰值或纹波电压的有效值经稳压后的减小程度。一般输出峰值或纹波电压的有效值经稳压后的减小程度。一般输出电压峰值电压峰值UIP为几毫伏至几百毫伏。为几毫伏至几百毫伏。SR越大，表示越大，表示UOP越小。越小。5.输出电压的输出电压的温度系数温度系数ST 该指标反映温度对输出电压稳定性的影响该指标反映温度对输出电压稳定性的影响，ST越小表示越小表示温度对稳压电路的影响越小。温度对稳压电路的影响越小。%100/0,0IOUIOOTTUU

32、S概述10.5 10.5 三端集成稳压器三端集成稳压器(1)能在340V的输入电压下工作。电容滤波（桥式整流）：UL=1.(1)当输入电压最小，负载电流最大时，流过稳压二极管的电流最小。取RLC=2T，得电容容量为5A(无外接三极管)。该指标反映温度对输出电压稳定性的影响，ST越小表示温度对稳压电路的影响越小。RLC 越大 Uo越高负载电流的平均值越大;整流管导电时间越短 iD的峰值电流越大（2）输出电流平均值Io：I O=I+IC1假设稳压电路的输入电压为15V，稳压管的输出电压为12V，稳压管的安全工作电流范围为550mA，负载电流为400，求限流电阻的取值范围。假设稳压电路的输入电压为1

33、5V，稳压管的输出电压为12V，稳压管的安全工作电流范围为550mA，负载电流为400，求限流电阻的取值范围。RL接入（且RLC较大）时 (考虑整流电路内阻)（1）输出电压平均值UL：集成三端稳压电路的使用方法。输出特性是用来表示电路输出电压和输出电流之间的关系曲线，它是一种外电路特性。（4）二极管承受的最高反向电压：直流稳压电源的组成和功能上述线性三端集成稳压器国标型号数字后缀-表示输出电压的稳定值，稳压值前有M的表示输出电流中等，稳压值前有L30表示输出电流最小，稳压值前没有英文字母的表示输出电流达到安培级为最大。上电后，R 4、D Z1先导通，使得T12和T13导通，随后T8和T9也导通

34、，整个电路进入正常工作状态。为了进一步稳定输出电压，将反馈元件接到输出端。C16VCC_CIRCLEDRT9RR34516920T87R7R13Z1TR13RTR1RTR10D公公共共端端2TR1211136VCC_CIRCLE1711T1514TRTRR1412TR219TRT1510VCC_CIRCLET4RRRT输输入入端端6RT18Z2TFU5T输输出出端端81217调整管调整管过压保护过压保护过热过热保护保护启动电路启动电路取取样样电电路路基准电压源基准电压源过流保护过流保护放大比放大比较环节较环节电路组成及工作原理：电路组成及工作原理：1.启动电路启动电路 由由R 4、D Z1、T

35、 12、T 13、R 5、R 6、R 7和和R 18组成。上电后，组成。上电后，R 4、D Z1先先导通，使得导通，使得T12和和T13导通，随后导通，随后T8和和T9也导通，整个电路进入正常工作状也导通，整个电路进入正常工作状态。这时态。这时R 1上压降增加，使上压降增加，使T13截止状态，切断了输入回路与基准源之间截止状态，切断了输入回路与基准源之间的联系。的联系。2.基准电压源基准电压源由由T1T7管和电阻管和电阻R1R3组成的带隙基准电压源。组成的带隙基准电压源。2C2BE6BE5BE4BE3FRIUUUUUC2C1T322C2lnIIURRRI1C1BE1BE72C2BE4BE3C7

36、RIUURIUUU 根据前面对带隙基准电压源的分析可知根据前面对带隙基准电压源的分析可知：T7管的集电极电位：管的集电极电位：因此，有：因此，有：12C2C1RRII 整理可得：整理可得：12T32BE3Fln4RRURRUU 3.放大比较环节：放大比较环节：由由T3和和T4管组成的复合管构成，电流源管组成的复合管构成，电流源T9作它的有源负载。作它的有源负载。T3和和T4管管既是基准电压电路的一部分，又是比较放大器的放大管。取样电压既是基准电压电路的一部分，又是比较放大器的放大管。取样电压UF叠叠加在基准电压上。输出电压：加在基准电压上。输出电压：4.调整环节：调整环节：由由T16和和T17

37、组成的复合管，是整个电路的调整管。其集电极接整流滤组成的复合管，是整个电路的调整管。其集电极接整流滤波电路的输出，其发射极通过波电路的输出，其发射极通过R 11接负载电阻接负载电阻R L，可以输出较大的电流。，可以输出较大的电流。）（1920FO1RRUU5.保护电路：保护电路：过流保护电路由过流保护电路由R11和和T15组成。组成。调整管安全区保护电路由调整管安全区保护电路由R13，DZ2和和T15组成。组成。过热保护电路由过热保护电路由DZ1、R7和和T14组成。当芯片内部的温度超过允许的组成。当芯片内部的温度超过允许的最大值时，最大值时，R7的压降也增大，而的压降也增大，而U BE14却

38、减小，使得却减小，使得T14管导通。其集电管导通。其集电极电流极电流IC14使得使得T16管的基极电流分流，从而限制了管的基极电流分流，从而限制了T16和和T17管的电流，管的电流，芯片功耗也会随之降低，起到过热保护的作用。芯片功耗也会随之降低，起到过热保护的作用。类型类型(1)W7800系列系列 稳定正电压稳定正电压 W7805 输出输出+5V W7809 输出输出+9V W7812 输出输出+12V W7815 输出输出+15V (2)W7900系列系列 稳定负电压稳定负电压 W7905 输出输出-5V W7909 输出输出-9V W7912 输出输出-12V W7915 输出输出-15V

39、1端端:输入端输入端2端端:公共端公共端3端端:输出端输出端123 线性三端集成稳压器的分类线性三端集成稳压器的分类 (3)三端可调正输出集成稳压器，国标型号为三端可调正输出集成稳压器，国标型号为CW117-/CW117M-/CW117L-CW217-/CW217M-/CW217L-CW317-/CW317M-/CW317L-(4)三端可调负输出集成稳压器，国标型号为三端可调负输出集成稳压器，国标型号为CW137-/CW137M-/CW137L-CW237-/CW237M-CW237L-CW337-/CW337M-/CW337L-(5)三端低压差集成稳压器，三端低压差集成稳压器，CW1930，

40、CW2930，CW3930三个小系列产品，可提供大于三个小系列产品，可提供大于150mA的输出电流。的输出电流。上述线性三端集成稳压器国标型号数字后缀上述线性三端集成稳压器国标型号数字后缀-表示输出电表示输出电压的稳定值，压的稳定值，稳压值前有稳压值前有M的表示输出电流中等，稳压值前的表示输出电流中等，稳压值前有有L30表示输出电流最小，稳压值前没有英文字母的表示输出表示输出电流最小，稳压值前没有英文字母的表示输出电流达到安培级为最大。电流达到安培级为最大。+UOW781522C311CUi1.基本使用方法基本使用方法+20V+15V注意：注意：输入电压输入电压Ui一般应比输出电压端一般应比输

41、出电压端Uo高高3V以上。以上。应用电路应用电路C1、C2的作用：的作用：防止自激振荡，减小高频噪声、改善负载的防止自激振荡，减小高频噪声、改善负载的瞬态响应。瞬态响应。2.输出正负电压输出正负电压+C21CW7812W79121CC2+-+-iUUO 1O 2U-+1323.输出电压可调输出电压可调XX212OOURRRUU由：由：XXURRU)1(120可得：可得：uuW78122R2C1COUUi-+1R132 4.4.扩大输出电流扩大输出电流 T 1是扩大输出电流的大功率是扩大输出电流的大功率BJT，T 2管是管是T1的保护管。的保护管。当输出电流较小，当输出电流较小，R 2上的压降也

42、较小，上的压降也较小，T1、T2管都不导通。管都不导通。IO=I 当输出电流大于三端稳压器的输出电流时，使当输出电流大于三端稳压器的输出电流时，使R 2上的压上的压降变大，降变大，T 1导通。导通。I O=I+IC1 uuW7815UOR12RiU1TT2C1C2C1IIOI5.三端可调式稳压器三端可调式稳压器W117的内部结构：的内部结构：121REFORRRUU电阻电阻R 1和和R 2为外接电阻，忽略基准源电流，则有：为外接电阻，忽略基准源电流，则有：REF211OURRRU+比较放大+基准电源保护电路1I2IT1R2RUoiUREFU电容电容C 1：防止自激。：防止自激。电容电容C 2：

43、减小电阻：减小电阻R 2上的电压波动。上的电压波动。D1、D2：保护二极管。：保护二极管。W117的基本应用电路的基本应用电路 +W1172R1R1C2CoUiUD11D10.6 集成开关式稳压电源集成开关式稳压电源 串联式稳压电路的串联式稳压电路的优点优点：结构简单，稳压性能好，：结构简单，稳压性能好，技术成熟，应用广泛。技术成熟，应用广泛。缺点：缺点：它的调整管工作在线性放大状态，功耗大，它的调整管工作在线性放大状态，功耗大，输出效率低，只有输出效率低，只有2040；输出电压总是小；输出电压总是小于输入电压，两者极性也只能是相同的。于输入电压，两者极性也只能是相同的。为了提高效率，让调整管

44、工作在开关（饱为了提高效率，让调整管工作在开关（饱和、截止）状态和、截止）状态开关式稳压电路开关式稳压电路 T开关管；开关管；LC滤波环节；滤波环节；D续流二极管，续流二极管，R1、R 2取样电阻；取样电阻；误差放大器、电压比较器、三角波发生器和基准电源组成误差放大器、电压比较器、三角波发生器和基准电源组成开关管的脉宽调制控制环节。开关管的脉宽调制控制环节。1.脉宽调制式开关稳压电路结构脉宽调制式开关稳压电路结构+12RTU-oL+电 压 比 较 器+A误 差 放 大 器基 准电 源三 角 波发 生 器DUF2RR1CL+-REFUAuT+-uEuiLSu-+iU 当当S为高电平时，为高电平时

45、，T饱和。饱和。uEU I。电。电感感L储存能量。二储存能量。二极管极管D反向截止。反向截止。2.工作原理工作原理uA uT uStuEUIttiLtuouSuAuT-UDILUot1t2t3T1T2 当当S为低电平为低电平时，时，T截止。截止。iE0。L产生反电势，并产生反电势，并通过通过RL、D构成的构成的回路释放能量。由回路释放能量。由于反电势的存在，于反电势的存在，D处于导通状态。处于导通状态。uE0。BJT的工作周期的工作周期T为：为：21TTT占空比为：占空比为：TTq1 则输出电压的平均值为：则输出电压的平均值为：3221tEEOdd1ttttutuTU II1OqUUTTU 即

46、：即：)(-)-(2CESI1DUTTUUTT 稳压原理：稳压原理：UoqUoUAUF10.7 DC-DC变换器变换器 在电源电路中，出于对温升、效率以及其他因素的考虑，DC-DC变换器应用很多，DC-DC变换器又称直流-直流变换器。要实现DC-DC变换的方法很多，这里只简单介绍利用集成电路MC34063进行DC-DC变换的方法，利用该集成电路，再配制合适的外围电路，可以实现降压、升压及电压反转等功能，由于电路比较简单、成本也低、效率较高、温升较低，因此这些电路被广泛应用。MC34063具有以下特点。具有以下特点。(1)能在能在340V的输入电压下工作。的输入电压下工作。(2)带有短路电流限制

47、功能。带有短路电流限制功能。(3)低静态工作电流。低静态工作电流。(4)输出开关电流可达输出开关电流可达1.5A(无外接三极管无外接三极管)。(5)输出电压可调。输出电压可调。(6)工作振荡频率从工作振荡频率从100Hz100kHz。(7)可构成升压、降压或反向电源变换器。可构成升压、降压或反向电源变换器。10.7 DC-DC变换器变换器 由于内置有大电流的电源开关，由于内置有大电流的电源开关，MC34063能够能够控制的开关电流可达到控制的开关电流可达到1.5A，内部电路包含有参考，内部电路包含有参考电压源、振荡器、转换器、逻辑控制电路和开关晶电压源、振荡器、转换器、逻辑控制电路和开关晶体管

48、。体管。参考电压源是具有温度补偿的基准源，振荡器参考电压源是具有温度补偿的基准源，振荡器的振荡频率由的振荡频率由3脚的外接定时电容决定，开关晶体管脚的外接定时电容决定，开关晶体管由比较器的反向输入端和与振荡器相连的逻辑控制由比较器的反向输入端和与振荡器相连的逻辑控制电路置成电路置成ON，并由与振荡器输出同步的下一个脉冲，并由与振荡器输出同步的下一个脉冲置成置成OFF。工作原理工作原理 电路工作原理是振荡器通过恒流源对外接在电路工作原理是振荡器通过恒流源对外接在TC管脚管脚(3脚脚)上的定时上的定时电容不断地充电和放电以产生振荡波形。充电和放电的电流都是恒电容不断地充电和放电以产生振荡波形。充电

49、和放电的电流都是恒定的，所以振荡频率仅取决于外接定时电容的容量。与门的定的，所以振荡频率仅取决于外接定时电容的容量。与门的C输入输入端在振荡器对外充电时为高电平，端在振荡器对外充电时为高电平，D输入端在比较器的输入电平低输入端在比较器的输入电平低于阈值电平时为高电平，当于阈值电平时为高电平，当C和和D输入端都变成高电平时触发器被输入端都变成高电平时触发器被置为高电平，输出开关管导通，反之当振荡器在放电期间，置为高电平，输出开关管导通，反之当振荡器在放电期间，C输入输入端为低电平，触发器被复位，使得输出开关管处于关闭状态。电流端为低电平，触发器被复位，使得输出开关管处于关闭状态。电流限制功能是限

50、制功能是SI检测端检测端(5脚脚)通过检测连接在通过检测连接在 和和5脚之间电阻上的压降脚之间电阻上的压降来完成功能。当检测到电阻上的电压降接近超过来完成功能。当检测到电阻上的电压降接近超过300mV时，电流限时，电流限制电路开始工作，这时通过制电路开始工作，这时通过 管脚管脚(3脚脚)对定时电容进行快速充电以对定时电容进行快速充电以减少充电时间和输出开关管的导通时间，结果是让输出开关管的关减少充电时间和输出开关管的导通时间，结果是让输出开关管的关闭时间延长。闭时间延长。电路原理电路原理当 Ui 增加或输出电流减小使 Uo升高时ICS UBESSR越大，表示UOP越小。硅稳压管稳压电路的特点(