1、第第9 9章章 直流电源直流电源电路与模拟电子技术电路与模拟电子技术上一页上一页下一页下一页目目 录录返返 回回退退 出出本章教学内容本章教学内容9.1 整流滤波电路整流滤波电路9.2 稳压二极管稳压电路稳压二极管稳压电路9.3 串联型线性稳压电路串联型线性稳压电路9.4 集成稳压电路集成稳压电路9.5 开关型稳压电路开关型稳压电路上一页上一页下一页下一页目目 录录返返 回回退退 出出本章概述本章概述u直流电源基本组成直流电源基本组成本章将逐一介绍整流滤波电路、稳压二极管稳压电路、串联型本章将逐一介绍整流滤波电路、稳压二极管稳压电路、串联型线性稳压电路和开关型稳压电路的工作原理及应用。线性稳压
2、电路和开关型稳压电路的工作原理及应用。上一页上一页下一页下一页目目 录录返返 回回退退 出出9.1 整流滤波电路整流滤波电路u在第在第5章中已介绍了常见的二极管整流电路，性能列于表章中已介绍了常见的二极管整流电路，性能列于表9-1-1。u单相半波整流电路的输出电压脉动较大，变压器利用率低。单相半波整流电路的输出电压脉动较大，变压器利用率低。u全波整流电路要求变压器有中间抽头，体积增大，而且在输出全波整流电路要求变压器有中间抽头，体积增大，而且在输出相同平均电压的情况下，整流二极管承受的最大反向电压最高。相同平均电压的情况下，整流二极管承受的最大反向电压最高。u桥式整流电路优势明显，它的输出平均
3、电压高、脉动小，整流桥式整流电路优势明显，它的输出平均电压高、脉动小，整流管所承受的最大反向电压低，因此，桥式整流电路得到了颇为管所承受的最大反向电压低，因此，桥式整流电路得到了颇为广泛的应用。广泛的应用。上一页上一页下一页下一页目目 录录返返 回回退退 出出9.1 整流滤波电路整流滤波电路u桥式整流电路使用二极管的数量相对较多，但目前已有现成桥式整流电路使用二极管的数量相对较多，但目前已有现成的整流桥产品来代替的整流桥产品来代替4个分立元件，对外只有个分立元件，对外只有4个引出端，其个引出端，其中两端为单相交流电压输入端（标中两端为单相交流电压输入端（标“ ”或或“”符号），另符号），另外两
4、端是整流电压输出的正、负极（分别标外两端是整流电压输出的正、负极（分别标“ ”或或“+”、标标“ ” 或或“-”）上一页上一页下一页下一页目目 录录返返 回回退退 出出9.1.2 滤波电路滤波电路整流输出的单向脉动电压虽然没有极性的变化，但是，整流输出的单向脉动电压虽然没有极性的变化，但是，电压数值起伏较大，含有较大的交流成分。全波整流波形的电压数值起伏较大，含有较大的交流成分。全波整流波形的傅里叶级数为傅里叶级数为22 222(1cos2cos4V315Uutt）这种单向脉动直流电压除了直流成分，还含有大量的谐波成这种单向脉动直流电压除了直流成分，还含有大量的谐波成分，并不能向大多数电子设备
5、提供可用的直流电压。滤波电分，并不能向大多数电子设备提供可用的直流电压。滤波电路就是尽量滤除掉交流谐波分量，保留直流成分，得到较平路就是尽量滤除掉交流谐波分量，保留直流成分，得到较平稳的直流电压。因而大多数整流电路都加有电源滤波电路。稳的直流电压。因而大多数整流电路都加有电源滤波电路。常用的滤波电路有电容滤波、电感滤波和常用的滤波电路有电容滤波、电感滤波和型滤波。型滤波。上一页上一页下一页下一页目目 录录返返 回回退退 出出9.1.2 滤波电路滤波电路（续（续1）u电容滤波电路电容滤波电路iD+uo_ +u1_+u2_RLCiC+io电容滤波电路是依据电容两端电压不能突变的特性而工作的。电容滤
6、波电路是依据电容两端电压不能突变的特性而工作的。1、半波整流电容滤波、半波整流电容滤波u2t0整流输出整流输出t0DoCiiiddCCuiCtLR Cuot0t1t2t3uo=uCt4上一页上一页下一页下一页目目 录录返返 回回退退 出出9.1.2 滤波电路滤波电路（续（续2）半波整流滤波电路负载电压平均值半波整流滤波电路负载电压平均值Uo近似为：近似为：o2UU滤波电容用电解电容，电容器耐压应大于滤波电容用电解电容，电容器耐压应大于22U二极管所承受的反向电压最大值为：二极管所承受的反向电压最大值为：RM22 2UU当当RL= (空载）时，输出电压的平均值为：空载）时，输出电压的平均值为：o
7、22UU随着负载的增加（随着负载的增加（RL减小），放电加快，减小），放电加快，Uo也下降，带负载也下降，带负载能力较差。能力较差。uot0t1t2t3uo=uCt4iD+uo_ +u1_+u2_RLCiC+io上一页上一页下一页下一页目目 录录返返 回回退退 出出9.1.2 滤波电路滤波电路（续（续3）利用利用Multisim观察半波整流电容滤波工作波形观察半波整流电容滤波工作波形上一页上一页下一页下一页目目 录录返返 回回退退 出出u桥式全波整流电容滤波桥式全波整流电容滤波负载电阻两端没有并联电负载电阻两端没有并联电容容C时。输出电压波形为时。输出电压波形为u0 t0uo tO整流电路的脉
8、动整流电路的脉动输出电流输出电流负载电阻两端并联电容负载电阻两端并联电容C后。后。且且RLC较大时，若较大时，若忽略整流电路的内阻，忽略整流电路的内阻，输出电压波形变为输出电压波形变为电容通过电容通过RL放电，在整流电路电压小于电容电压时，二极管放电，在整流电路电压小于电容电压时，二极管截止，整流电路不为电容充电，截止，整流电路不为电容充电，uo会逐渐下降。会逐渐下降。只有整流电路输出电压大于只有整流电路输出电压大于uo的时间区间，才有充电电流。因的时间区间，才有充电电流。因此整流电路的输出电流是脉冲波。此整流电路的输出电流是脉冲波。9.1.2 滤波电路滤波电路（续（续4）上一页上一页下一页下
9、一页目目 录录返返 回回退退 出出9.1.2 滤波电路滤波电路（续（续5）如果考虑整流电路内阻，电容充电时，电容电压滞后于如果考虑整流电路内阻，电容充电时，电容电压滞后于u2整流电路的脉动整流电路的脉动输出电流输出电流uo tORLC越小，电容放电越快，输出电压越低。越小，电容放电越快，输出电压越低。上一页上一页下一页下一页目目 录录返返 回回退退 出出9.1.2 滤波电路滤波电路（续（续6）利用利用Multisim观察观察桥式全波整流电容滤波桥式全波整流电容滤波工作波形工作波形上一页上一页下一页下一页目目 录录返返 回回退退 出出9.1.2 滤波电路滤波电路（续（续7）一般取一般取L(35)
10、2dTR C( (T 为电源电压的周期为电源电压的周期) )近似估算近似估算:半波整流半波整流Uo=1.0U2 ；全波整流；全波整流Uo=1.2U2(2) (2) 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 o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二极管导整流二极管导电时间越短电时间越短ID D的峰值电流越大的峰值电流越大选择整流二极管时，取选择整流二极管时，取ooOML1(2 3)(2 3)22IUIRn 电容滤波电路的特点：电容滤波电路的特点：(1) 输出电压输出电压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
11、(平均值平均值)愈大，愈大，单相桥式整流电路带电容滤波后，二极管所受的最高反向单相桥式整流电路带电容滤波后，二极管所受的最高反向电压同无电容滤波时一样电压同无电容滤波时一样, 仍然为仍然为DRM22UU上一页上一页下一页下一页目目 录录返返 回回退退 出出9.1.2 滤波电路滤波电路（续（续8）(3) 输出的直流电压平均值受负载的影响较大。输出的直流电压平均值受负载的影响较大。输出特性输出特性( (外特性外特性):):Uo电容电容滤波滤波纯电阻负载纯电阻负载1.4U20.9U20IL在空载（在空载（RL= )和忽略二极管正向压降时，和忽略二极管正向压降时， Uo=1.4U2，随负，随负载增加，
12、载增加，Uo下降，外特性如图。下降，外特性如图。电容滤波电路适用于输出电压较高电容滤波电路适用于输出电压较高, ,负载电流较小且负载变动负载电流较小且负载变动不大的场合。不大的场合。上一页上一页下一页下一页目目 录录返返 回回退退 出出9.1.2 滤波电路滤波电路（续（续9）u电感滤波电感滤波电路结构电路结构: 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 就构就构成了电感滤波电路。成了电感滤波电路。（1）滤波原理）滤波原理:对直流分量对直流分量( f=0)：XL=0 相当于短路相当于短路,电压大部分降电压大部分降在在RL上。对谐波分量：上。对谐波分量：f 越高越高,
13、XL 越大越大, 电压大部分降在电压大部分降在XL 上。上。因此因此,在输出端得到比较平滑的直流电压。在输出端得到比较平滑的直流电压。Uo=0.9U2（2）电感滤波的特点）电感滤波的特点:整流管导电角较大整流管导电角较大,峰值电流很小峰值电流很小,输出特性比较平坦输出特性比较平坦,适用于低适用于低电压大电流电压大电流(RL较小较小)的场合。缺点是电感铁心笨重的场合。缺点是电感铁心笨重,体积大体积大,易易引起电磁干扰。引起电磁干扰。上一页上一页下一页下一页目目 录录返返 回回退退 出出9.1.2 滤波电路滤波电路（续（续10）u电感电容电感电容(LC)滤波滤波将电感滤波和电容滤波组合起来就构成电
14、感电容滤波电路。将电感滤波和电容滤波组合起来就构成电感电容滤波电路。 由于电感的存在，脉动电压的交流分量主要降落在电感上，由于电感的存在，脉动电压的交流分量主要降落在电感上，而直流分量加在电容电阻的并联回路中，再进一步滤去交流分而直流分量加在电容电阻的并联回路中，再进一步滤去交流分量，可以得到较为平直的直流输出电压。量，可以得到较为平直的直流输出电压。 这种滤波电路对于大、小负载均适合，主要用于要求输出这种滤波电路对于大、小负载均适合，主要用于要求输出电压脉动小的场合。电压脉动小的场合。上一页上一页下一页下一页目目 录录返返 回回退退 出出9.1.2 滤波电路滤波电路（续（续11）u电阻电容电
15、阻电容(RC)滤波滤波由于电感线圈一般有铁心，体积大，重量重，制作和安装都不由于电感线圈一般有铁心，体积大，重量重，制作和安装都不方便，又只适用于大电流场合，所以一般小功率和小电流的场方便，又只适用于大电流场合，所以一般小功率和小电流的场合往往采用电阻电容滤波。合往往采用电阻电容滤波。对直流分量而言，电容对直流分量而言，电容相当于开路，负载上的相当于开路，负载上的直流电压为直流电压为LoabLRUURR对于各次交流分量，只要电容取得足够大，就能获得比较理对于各次交流分量，只要电容取得足够大，就能获得比较理想的滤波效果。通常取想的滤波效果。通常取111( )235RC352CR上一页上一页下一页
16、下一页目目 录录返返 回回退退 出出9.1.2 滤波电路滤波电路（续（续12）uRC- 型滤波型滤波由于电阻由于电阻R 的存在，损的存在，损失了部分电压，输出直失了部分电压，输出直流电压比电容滤波小，流电压比电容滤波小，所以电阻所以电阻R 不能取得太不能取得太大（一般取大（一般取100 左右）。左右）。 RC- 型滤波是在电容滤波的基础上，再增加了一级型滤波是在电容滤波的基础上，再增加了一级RC低通低通滤波电路，所以，滤波效果比电容滤波好。滤波电路，所以，滤波效果比电容滤波好。RC- 型滤波型滤波输出电压直流分量：输出电压直流分量：采用半波整流电容滤波：采用半波整流电容滤波：采用全波整流电容滤
17、波：采用全波整流电容滤波：Uo1.0UUo1.2U上一页上一页下一页下一页目目 录录返返 回回退退 出出9.1.2 滤波电路滤波电路（续（续13）uLC- 型滤波型滤波由于不存在电阻由于不存在电阻R 损失电压，输出直流电压比损失电压，输出直流电压比RC- 型滤波大。型滤波大。LC- 型滤波是在电容滤波的基础上，类似型滤波是在电容滤波的基础上，类似RC- 型滤波再增型滤波再增加了一级加了一级LC低通滤波电路滤波效果比电容滤波好。低通滤波电路滤波效果比电容滤波好。LC 型滤波型滤波输出电压直流分量：输出电压直流分量：采用半波整流电容滤波：采用半波整流电容滤波：采用全波整流电容滤波：采用全波整流电容
18、滤波：Uo1.0UUo1.2U上一页上一页下一页下一页目目 录录返返 回回退退 出出9.2 稳压二极管稳压电路稳压二极管稳压电路整流输出电压虽然经过滤波电路滤波，可以得到波动较小的整流输出电压虽然经过滤波电路滤波，可以得到波动较小的直流输出电压，但是，如果输入交流电源电压发生波动，或负直流输出电压，但是，如果输入交流电源电压发生波动，或负载电流发生变动（这种情况经常出现），输出的直流电压就可载电流发生变动（这种情况经常出现），输出的直流电压就可能产生变化。稳压电路的功能，就是在输入交流电源电压波动、能产生变化。稳压电路的功能，就是在输入交流电源电压波动、负载变化时，使输出直流电压保持恒定。负载
19、变化时，使输出直流电压保持恒定。稳压电路稳定输出直流电压的基本思想是：在输出直流电压稳压电路稳定输出直流电压的基本思想是：在输出直流电压时，在电路中设置一个吸收波动成分的元件（调整元件），当时，在电路中设置一个吸收波动成分的元件（调整元件），当电源电压或负载波动时，调整元件将根据输出直流电压的变动电源电压或负载波动时，调整元件将根据输出直流电压的变动情况，确定调整方向和大小，以保证输出的直流电压不发生变情况，确定调整方向和大小，以保证输出的直流电压不发生变化。化。上一页上一页下一页下一页目目 录录返返 回回退退 出出9.2 稳压二极管稳压电路稳压二极管稳压电路（续（续1）u稳压电源质量指标稳压
20、电源质量指标输出电压输出电压输出电压变化量输出电压变化量OVIoO TUKURIST输入调整因数输入调整因数OOV00IITUKU 电压调整率电压调整率OOOV00I/100% ITUUSU 稳压系数稳压系数OOO00II/ /ITUUSUU 输出电阻输出电阻IOo00OUTURI 温度系数温度系数IO00 TUTUST OIO(, , )Uf UIT上一页上一页下一页下一页目目 录录返返 回回退退 出出9.2 稳压二极管稳压电路（续稳压二极管稳压电路（续2）u稳压二极管稳压电路稳压二极管稳压电路电路中设置了一个吸收电压波动成分的元件电路中设置了一个吸收电压波动成分的元件R（调整元（调整元件）
21、，当市电或负载波动时，调整元件上的电压进行相应调件），当市电或负载波动时，调整元件上的电压进行相应调整，保证输出的直流电压不发生变化。整，保证输出的直流电压不发生变化。（1）电源电压波动）电源电压波动10010()()ZiUUUUIRIIIRUUIR （2）负载变化）负载变化00()LZiIUIIRUUIR 上一页上一页下一页下一页目目 录录返返 回回退退 出出9.2 稳压二极管稳压电路（续稳压二极管稳压电路（续3）整流滤波输出电压被分成两部分：整流滤波输出电压被分成两部分：一部分是负载得到的直流输出电压一部分是负载得到的直流输出电压U0，另一部分则是降在调整元件上的电压另一部分则是降在调整元
22、件上的电压UR，电路工作时，稳压管处于反向电路工作时，稳压管处于反向击穿状态，电阻击穿状态，电阻R中流过的电流一部分流入中流过的电流一部分流入稳压二极管形成稳压管电流稳压二极管形成稳压管电流Iz，另一部分则提供给负载电阻，另一部分则提供给负载电阻RL，101ZZLZLL,UUUUUIIIIIRRR 如果电阻如果电阻R取值太小，则稳压管中的电流将可能太大而损坏取值太小，则稳压管中的电流将可能太大而损坏器件，所以，该电阻又称为限流电阻。器件，所以，该电阻又称为限流电阻。 输出电压的数值直接由输出电压的数值直接由稳压管的参数确定稳压管的参数确定(Uz)。构造电路时要根据需要选择稳压管。构造电路时要根
23、据需要选择稳压管。Z0ZMOM101.5 32 3UUIIUU上一页上一页下一页下一页目目 录录返返 回回退退 出出9.2 稳压二极管稳压电路（续稳压二极管稳压电路（续4） 要使稳压二极管正常工作，则其电流必须在要使稳压二极管正常工作，则其电流必须在IZ IZM之间。之间。如果负载电流的变化范围为如果负载电流的变化范围为ILm ILM，电源电压波动使滤波输出电源电压波动使滤波输出电压电压 U1的变化范围为的变化范围为U1min U1max限流电阻的取值范围为限流电阻的取值范围为1maxZ1minZZMLmZLMUUUURIIIIR 承受的最大可承受的最大可能电压能电压R 承受的最小可承受的最小
24、可能电压能电压R 允许流过的最允许流过的最大电流大电流R 必须流过的最必须流过的最小电流小电流如果无法由此式确定限流电阻，则稳压管稳压电路将无法满如果无法由此式确定限流电阻，则稳压管稳压电路将无法满足工作要求，必须更换稳压管或采用其他形式稳压电路。足工作要求，必须更换稳压管或采用其他形式稳压电路。上一页上一页下一页下一页目目 录录返返 回回退退 出出9.2 稳压二极管稳压电路（续稳压二极管稳压电路（续5）例：电路如图，已知例：电路如图，已知U1=30V，稳压管，稳压管DZ(2CW18)的稳定电压的稳定电压UZ=10V，最小稳定电流，最小稳定电流IZmin=5mA，最大稳定电流，最大稳定电流IZ
25、max= 20mA，负载电阻负载电阻RL=2k 。求当。求当U1变化变化 10%时，电阻时，电阻R的取值范围？的取值范围？输出电压输出电压 0Z10VUU负载电流负载电流 00L10mA5mA2UIR1max11min11.133V0.927VUUUU整流滤波输出电压整流滤波输出电压 1max01min0ZM0Z0UUUURIIII33 100.92kk205 27 10k1.7k55 上一页上一页下一页下一页目目 录录返返 回回退退 出出9.2 稳压二极管稳压电路（续稳压二极管稳压电路（续6）u电压可调的稳压二极管稳压电路电压可调的稳压二极管稳压电路F0Z1RUUR F0Z1(1)RUUR运
26、算放大器直接由整流滤波电路供电（未稳压）运算放大器直接由整流滤波电路供电（未稳压）上一页上一页下一页下一页目目 录录返返 回回退退 出出9.2 稳压二极管稳压电路（续稳压二极管稳压电路（续7）稳压二极管稳压二极管稳压电路虽然简单，但存在以下问题稳压电路虽然简单，但存在以下问题稳压值只能由稳压管的型号决定，不能调节；稳压值只能由稳压管的型号决定，不能调节；输出电流受输出电流受IZM的限制，调节范围和数值都较小；的限制，调节范围和数值都较小；输出电阻输出电阻R0比较比较大，输出电压的稳定性较差。大，输出电压的稳定性较差。稳压二极管稳压二极管稳压电路只能用在输出直流电压固定且负稳压电路只能用在输出直
27、流电压固定且负载电流不大的场合。在电子系统中，应用较为广泛的是载电流不大的场合。在电子系统中，应用较为广泛的是串联型稳压器和开关型稳压器。串联型稳压器和开关型稳压器。上一页上一页下一页下一页目目 录录返返 回回退退 出出9.3 串联型线性稳压电路串联型线性稳压电路u稳压二极管稳压电路虽然结构简单，但带负载能力差，一般稳压二极管稳压电路虽然结构简单，但带负载能力差，一般只提供基准电压，不能为电源使用。只提供基准电压，不能为电源使用。u为扩大集成运放输出电流的变化范围，将电路中运放的输出为扩大集成运放输出电流的变化范围，将电路中运放的输出端接到大功率晶体管端接到大功率晶体管T的基极，而从的基极，而
28、从T的发射极输出电压，得的发射极输出电压，得到稳压电源电路，由于起调整作用的核心元件到稳压电源电路，由于起调整作用的核心元件晶体管晶体管T与与负载负载RL串联且工作于线性放大区，故称为串联且工作于线性放大区，故称为“串联型线性稳压串联型线性稳压电源电源”。上一页上一页下一页下一页目目 录录返返 回回退退 出出9.3 串联型线性稳压电路串联型线性稳压电路u串联型稳压电路串联型稳压电路串联型直流稳压器由调整管、取样电路、基准电压和比串联型直流稳压器由调整管、取样电路、基准电压和比较放大器等几部分组成。较放大器等几部分组成。上一页上一页下一页下一页目目 录录返返 回回退退 出出9.3 串联型线性稳压
29、电路（续串联型线性稳压电路（续1）n基准电压基准电压UZ由稳压二极管产生；由稳压二极管产生；n取样电路对输出直流电压进行取样，得到与输出电压成比取样电路对输出直流电压进行取样，得到与输出电压成比例的取样电压例的取样电压US，取样电路常由电阻分压电路构成；，取样电路常由电阻分压电路构成；n比较放大电路对取样电压和基准电压进行比较，输出控制比较放大电路对取样电压和基准电压进行比较，输出控制信号控制调整管工作；信号控制调整管工作；n由比较放大电路控制调整管电压由比较放大电路控制调整管电压UT，使输出电压与基准电，使输出电压与基准电压保持恒定的比例关系，达到稳定输出电压的目的。压保持恒定的比例关系，达
30、到稳定输出电压的目的。稳压过程稳压过程 U1 RL UO US US US UT UO=U1 UT上一页上一页下一页下一页目目 录录返返 回回退退 出出9.3 串联型线性稳压电路（续串联型线性稳压电路（续2）典型串联型稳压器电路典型串联型稳压器电路 2SO12RUURRO1TUUUSZ0.7VUUTU SZ0.7VUUTU SZ0.7VUU12OZ2(0.7V)RRUUR上一页上一页下一页下一页目目 录录返返 回回退退 出出9.3 串联型线性稳压电路（续串联型线性稳压电路（续3）可调输出串联型直流稳压电路可调输出串联型直流稳压电路 2W2OSO12W12WRRRUUURRRRRRO1TUUUS
31、Z0.7VUU1W1ZOZ2W2(1)(0.7V)(1)(0.7V)RRRUUURRR上一页上一页下一页下一页目目 录录返返 回回退退 出出9.3 串联型线性稳压电路（续串联型线性稳压电路（续4）为了保证调整管（参考第为了保证调整管（参考第6章有关晶体管的内容）始终处章有关晶体管的内容）始终处于线性区，要求串联型稳压电路调整管上调整电压应不低于于线性区，要求串联型稳压电路调整管上调整电压应不低于23V（最不利状况下），输出电流完全流过调整管，因此，调（最不利状况下），输出电流完全流过调整管，因此，调整管上消耗功率较大，在选用调整管时应充分考虑功率容量，整管上消耗功率较大，在选用调整管时应充分考
32、虑功率容量，同时要做好调整管的散热处理。同时要做好调整管的散热处理。串联型稳压电路在小功率电子设备中得到广泛的应用，基串联型稳压电路在小功率电子设备中得到广泛的应用，基于这种稳压电路的结构，已经推出了将稳压电路集成在一起的于这种稳压电路的结构，已经推出了将稳压电路集成在一起的单片集成稳压电路。单片集成稳压电源具有体积小、可靠性高、单片集成稳压电路。单片集成稳压电源具有体积小、可靠性高、使用灵活、价格低廉等优点。使用灵活、价格低廉等优点。上一页上一页下一页下一页目目 录录返返 回回退退 出出9.4 集成稳压电路集成稳压电路u集成稳压电路集成稳压电路W78xxINOUTGND正电压输出正电压输出正
33、电压输入正电压输入W79xxINOUTGND负电压输出负电压输出负电压输入负电压输入金属圆壳式金属圆壳式塑料截圆式塑料截圆式上一页上一页下一页下一页目目 录录返返 回回退退 出出9.4 集成稳压电路（续集成稳压电路（续1）W7800、W7900系列三端集成稳压器引脚系列三端集成稳压器引脚金属封装塑料封装INGNDOUTINGNDOUTW7800132123W78M00132123W78L00132123W7900132123W79M00132123W79L00132123封装封装引脚引脚系列系列上一页上一页下一页下一页目目 录录返返 回回退退 出出9.4 集成稳压电路（续集成稳压电路（续2）三
34、端集成稳压器典型接法三端集成稳压器典型接法无极性高频电容主要用于无极性高频电容主要用于消除寄生振荡，必须在稳消除寄生振荡，必须在稳压器引脚根部连接。极性压器引脚根部连接。极性电容起输出电压进一步滤电容起输出电压进一步滤波作用。注意极性不能接波作用。注意极性不能接反。反。二极管用于保护稳压器，二极管用于保护稳压器，正常工作时，二极管反向正常工作时，二极管反向偏置，处于截止状态，在偏置，处于截止状态，在错误连接情况下，二极管错误连接情况下，二极管导通，保护稳压器。导通，保护稳压器。上一页上一页下一页下一页目目 录录返返 回回退退 出出9.4 集成稳压电路（续集成稳压电路（续3）提高输出电压的电路提
35、高输出电压的电路321+_+_COCiW78xxUiUOUZUxx固定输出电压固定输出电压:UO= UXX + UZ提高输出电流的电路提高输出电流的电路IO= I2 + IC 当当 IO较小时，较小时，UR较小，较小，T截止截止 ，IC=0。上一页上一页下一页下一页目目 录录返返 回回退退 出出9.4 集成稳压电路（续集成稳压电路（续4）正、负电压同时输出的电路正、负电压同时输出的电路上一页上一页下一页下一页目目 录录返返 回回退退 出出9.4 集成稳压电路（续集成稳压电路（续5）提高输出电压的电路提高输出电压的电路Uxx为为78xx稳压器的固定输出电压，电路输出电压稳压器的固定输出电压，电路
36、输出电压UO为为UO=Uxx+UZ 上一页上一页下一页下一页目目 录录返返 回回退退 出出输出电压可调的稳压电源输出电压可调的稳压电源9.4 集成稳压电路（续集成稳压电路（续6）三端可调式集成稳压器，三端可调式集成稳压器，其三个接线端分别为输入其三个接线端分别为输入端端IN（UI）、输出端）、输出端OUT（ UO） 和 调 节 端） 和 调 节 端 A D J (adjust)。工作中工作中LM117的的IADJ=50mA，由于调整端电流，由于调整端电流IADJ输入电流输入电流IIN，可以忽略，输出端和调节端之间形成，可以忽略，输出端和调节端之间形成1.25V的基准电压的基准电压UREF，该基
37、准电压加在电阻，该基准电压加在电阻R1上，产生恒定电流，再流过输出上，产生恒定电流，再流过输出电阻电阻R2，得到的输出电压为，得到的输出电压为REF22OADJ2REFREFADJ2REF111()(1)(1)URRUIRUUIRURRR上一页上一页下一页下一页目目 录录返返 回回退退 出出9.4 集成稳压电路（续集成稳压电路（续7）同时输出可调正、负电压的稳压电路同时输出可调正、负电压的稳压电路上一页上一页下一页下一页目目 录录返返 回回退退 出出9.5 开关型稳压电路开关型稳压电路串联型稳压器的调整管必须工作在线性放大区，调整管功串联型稳压器的调整管必须工作在线性放大区，调整管功耗大，稳压
38、电源的效率一般低于耗大，稳压电源的效率一般低于50。且需加装体积较大的散。且需加装体积较大的散热板。热板。开关型稳压器的调整管一般以开关型稳压器的调整管一般以10100kHz的频率反复翻转的频率反复翻转于饱和区和截止区的开关工作状态，功耗很低，电源效率可以于饱和区和截止区的开关工作状态，功耗很低，电源效率可以提高到提高到8090。开关型稳压器能够得到低于或高于输入电。开关型稳压器能够得到低于或高于输入电压的输出电压，也能得到与输入电压相反极性的输出电压，还压的输出电压，也能得到与输入电压相反极性的输出电压，还可以将开关脉冲信号通过高频变压器的多个次级绕组输出，经可以将开关脉冲信号通过高频变压器
39、的多个次级绕组输出，经整流滤波后得到不同极性、数值的多个直流输出电压。开关型整流滤波后得到不同极性、数值的多个直流输出电压。开关型稳压器体积小、重量轻，对电网电压的波动要求低。稳压器体积小、重量轻，对电网电压的波动要求低。由于开关型稳压器的调整管工作于开关状态，输出的脉动由于开关型稳压器的调整管工作于开关状态，输出的脉动较大，会产生尖峰干扰和谐波干扰。较大，会产生尖峰干扰和谐波干扰。上一页上一页下一页下一页目目 录录返返 回回退退 出出9.5.1 串联型开关稳压电路串联型开关稳压电路开关型稳压器的基本结构开关型稳压器的基本结构 与串联线性稳压器相比，开关型稳压器增加了开关控制和与串联线性稳压器
40、相比，开关型稳压器增加了开关控制和续流滤波电路，调整管采用用开关型晶体管。续流滤波电路，调整管采用用开关型晶体管。上一页上一页下一页下一页目目 录录返返 回回退退 出出9.5.1 串联型开关稳压电路（续串联型开关稳压电路（续1）开关型稳压器的原理电路开关型稳压器的原理电路 其中：其中：T为工作在开关状态的调整元件。电感为工作在开关状态的调整元件。电感L、电容、电容C和二极和二极管管D组成续流滤波环节。运算放大器组成续流滤波环节。运算放大器A、电阻、电阻R1、R2与基准电与基准电压压Ur构成的滞回比较器，电阻构成的滞回比较器，电阻R3、R4构成取样电路。构成取样电路。上一页上一页下一页下一页目目
41、 录录返返 回回退退 出出9.5.1 串联型开关稳压电路（续串联型开关稳压电路（续2）开关型稳压器的工作波形开关型稳压器的工作波形12TH11212rRRUUURRRR上门限电压上门限电压 下门限电压下门限电压 1TL12rRUURR输出电压的平均值输出电压的平均值 O11ontUUkUT上一页上一页下一页下一页目目 录录返返 回回退退 出出9.5.1 串联型开关稳压电路（续串联型开关稳压电路（续3）开关型稳压器的稳压过程开关型稳压器的稳压过程U1 RL UO u ton UOU1 RL UO u tonUO 上一页上一页下一页下一页目目 录录返返 回回退退 出出9.5.2 并联型开关稳压电路
42、并联型开关稳压电路u串联开关型稳压电路的调整管与负载串联，输出电压总是小串联开关型稳压电路的调整管与负载串联，输出电压总是小于输入电压，故称为降压型稳压电路。在实际应用中，还需于输入电压，故称为降压型稳压电路。在实际应用中，还需要将输入直流电源经稳压电路转换成大于输入电压的稳定输要将输入直流电源经稳压电路转换成大于输入电压的稳定输出电压，称为升压型稳压电路。在这类电路中，开关管常与出电压，称为升压型稳压电路。在这类电路中，开关管常与负载并联，故称之为并联开关型稳压电路。负载并联，故称之为并联开关型稳压电路。上一页上一页下一页下一页目目 录录返返 回回退退 出出9.5.2 并联型开关稳压电路（续
43、并联型开关稳压电路（续1）当当uB为高电平时，为高电平时，T饱和导通，饱和导通，iL近似于线性增长；近似于线性增长；D因承受因承受反向电压而截止，电容反向电压而截止，电容C向负载电阻放电，这时向负载电阻放电，这时uL=UI。当当uB为低电平时，为低电平时，T截止，截止，iL近似于线性衰减，但方向不变，这近似于线性衰减，但方向不变，这时时uL为负，阻止为负，阻止iL衰减，衰减，D因承受正向电压而导通，电容因承受正向电压而导通，电容C向负向负载电阻放电，这时载电阻放电，这时uL=UI-UO。输出电压的平均值（直流分量）为输出电压的平均值（直流分量）为OI11UUK当当uB的周期不变时，改变占空比的周期不变时，改变占空比K，可以改变输出电压，可以改变输出电压UO的大的大小，而且占空比小，而且占空比K愈大输出电压愈高。愈大输出电压愈高。
