1、10.2 串联反馈式稳压电路串联反馈式稳压电路10.2.1 稳压电源质量指标稳压电源质量指标10.2.2 串联反馈式稳压电路工作原理串联反馈式稳压电路工作原理10.2.3 三端集成稳压器三端集成稳压器10.2.4 三端集成稳压器的应用三端集成稳压器的应用输出电压输出电压10.2.1 稳压电源质量指标稳压电源质量指标),(OIOTIVfV 输出电压变化量输出电压变化量TSIRVKVT OoIVO 输入调整因数输入调整因数00IOVO TIVVK稳压电源的技术指标分为两种：一种是特性稳压电源的技术指标分为两种：一种是特性指标，包括允许的输入电压、输出电流及输指标，包括允许的输入电压、输出电流及输出
2、电压调节范围等；另一种是质量指标，用出电压调节范围等；另一种是质量指标，用来衡量输出直流电压的稳定程度，包括稳压来衡量输出直流电压的稳定程度，包括稳压系数、电压（电流）调整率，输出电阻、温系数、电压（电流）调整率，输出电阻、温度系数及纹波电压等，其含义简述如下：度系数及纹波电压等，其含义简述如下：10.2.1 稳压电源质量指标稳压电源质量指标输出电压变化量输出电压变化量TSIRVKVT OoIVO 实用上用实用上用电压调整率电压调整率00IOOVO%100/TIVVVS稳压系数稳压系数00IIOOO/TIVVVV 输出电阻输出电阻00OOoI TVIVR温度系数温度系数00OI TVTTVS单
3、位单位/v上述系数越上述系数越小，输出电小，输出电压越稳定。压越稳定。有时用电流调整率表示负载电流对输出电压的有时用电流调整率表示负载电流对输出电压的影响，即反映影响，即反映RO的变化。电流调整率表示为的变化。电流调整率表示为%10000IVTOOIVVS即负载电流从零变到最大时，输出电压的相对即负载电流从零变到最大时，输出电压的相对变化。变化。纹波抑制比纹波抑制比dBVVRRPOPPIPlg20即表示输入纹波电压峰峰值与输出电压峰即表示输入纹波电压峰峰值与输出电压峰峰值的比。越大越好。峰值的比。越大越好。1.结构结构10.2.2 串联反馈式稳压电路的工作原理串联反馈式稳压电路的工作原理 DZ
4、 R+R1 R2 RL VREF VF VB b e c T 比较放大比较放大 调整调整 基准电压基准电压 取样取样 VO+VI A VI整流整流滤波电路滤波电路的输出电的输出电压；压；VREF基基准电压，准电压，由由DZ和和R电路获得；电路获得；T调整调整管；管；A比较比较放大电路；放大电路；R1、R2组成反组成反馈网络，馈网络，是反映是反映输出电输出电压变化压变化的取样的取样环节。环节。稳压电路的主回路是起调整作用的管稳压电路的主回路是起调整作用的管T与与负载串联，故称为负载串联，故称为串联反馈式稳压电路串联反馈式稳压电路RP10.2.2 串联反馈式稳压电路的工作原理串联反馈式稳压电路的工
5、作原理2.工作原理工作原理输入电压波动输入电压波动负载电流变化负载电流变化输输出出电电压压变变化化 OV)(REFF不不变变VV BV CI CEV OV电压串联负反馈电压串联负反馈输出电压输出电压)1(21REFORRVV 满足深满足深度负反馈度负反馈 212OFRRRVVFV QvCE/ViC/mAQ DZ R+R1 R2 RL VREF VF VB b e c T 比较放大比较放大 调整调整 基准电压基准电压 取样取样 VO+VI A(+)(+)(+)(+)串联反馈式稳压电路的习惯画法，电压串联反馈式稳压电路的习惯画法，电压用用U表示。表示。REFZVVVOPFVRRRRV212FVV
6、VREFREFREFPOFVRRVVRRRRV2122111R2ROPREFVRRRRV2122121RRRRRPVREFREFREFPOFVRRVVRRRRV2122111R2R;221minREFPPOVRRRRRVREFPOVRRRRV221maxLMAXCMIIminIm)(oaxCEOBRVVV故要求调整管承受的最大电压,minImmaxoaxCEVVVmaxminIm)(LOaxCMIVVP即要求COICCECIVVIVP)(maxmaxmaxCCETCIVP显然，实际选用时，一般要考虑一定的余实际选用时，一般要考虑一定的余量，且要采取散热措施。量，且要采取散热措施。5.带隙基准电
7、压源电路带隙基准电压源电路稳压管组成的稳压管组成的基准电压源虽基准电压源虽然电路简单，然电路简单，但它的输出电但它的输出电阻大，故常采阻大，故常采用带隙基准电用带隙基准电压源，其电压压源，其电压稳定性高，温稳定性高，温度系数小，噪度系数小，噪声较低。电路声较低。电路如图如图10.2.2基准电压为基准电压为223CCBEREFRIVVVBE3具有较高的负具有较高的负温度系数（温度系数（2mV/），因而），因而用具有正温度系数用具有正温度系数的电压的电压IC2RC2来补来补偿。偿。IC2是微电流是微电流源电路提供，其值源电路提供，其值为为2122lnCCeTCIIRVI223CCBEREFRIVV
8、由此可得由此可得2122lnCCeTCIIRVI合理地选择合理地选择IC1IC2和和RC2 Re2可以实现正负温度系数的补偿，使得可以实现正负温度系数的补偿，使得VREF的温度系数恰好为零。得到的温度系数恰好为零。得到q为电子电荷，为电子电荷，EG为硅的禁带宽度。故称为硅的禁带宽度。故称带隙基准电压源电路。已得到广泛应用。带隙基准电压源电路。已得到广泛应用。例例10.2.1 稳压电源电路如图稳压电源电路如图10.2.3所示。所示。(1)设设变压器二次电压的有效值变压器二次电压的有效值V2=20 V，求，求VI=?说说明电路中明电路中T1、R1、Dz2的作用；的作用；(2)当当Vz1=6 V，V
9、BE=0.7 V，电位器，电位器RP箭头在中间位置，不接箭头在中间位置，不接负载电阻负载电阻RL时，试计算时，试计算A、B、C、D、E各点各点的电位和的电位和VCE3的值；的值；(3)计算输出电压的调节范计算输出电压的调节范围；围；(4)当当VO=12 V、RL=150，R2=510 时，时，计算调整管计算调整管T3的功耗的功耗PC3。解：解：(1)由式由式(10.1.12)可得可得;24202.12.1,2.11.122VVVVVVII取例例10.2.1图图电路中电路中T1、R1、Dz2为稳压电源的启动电路，当为稳压电源的启动电路，当输人电压输人电压VI为一定值，且高于为一定值，且高于Dz2
10、的稳定电压的稳定电压VZ2时，稳压管两端电压时，稳压管两端电压VZ2使使T1导通，电路中导通，电路中E点电位点电位VE建立，整个电路进入正常工作状态。建立，整个电路进入正常工作状态。=13.3mA,mAmAIIIIRRLC1057.113.1380233当当VI有有10变化时，变化时，OaxCEVVVImmax33max33CCECIVPWAV5.1101054.143VVV4.14121.12410.2.3 三端集成稳压器三端集成稳压器1.输出电压固定的三端集成稳压器输出电压固定的三端集成稳压器 （正电压（正电压 78 、负电压、负电压 79 ）恒流源恒流源基准电压电路基准电压电路调整电路调
11、整电路比较放大比较放大减流保护减流保护过热保护过热保护启动电路启动电路取取样样电电路路 R4 T1 T4 T2 T3 T5 DZ1 DZ2 R3 R2 R1 VREF T14 T13 D2 D1 R5 R7 R6 T6 T7 T8 T9 T12 T10 T11 R8 R9 R10 R11 R12 R13 R14 R15 DZ3 DZ4 VF VO VI 1 3 2 IO 10.2.3 三端集成稳压器三端集成稳压器2.可调式三端集成稳压器（正电压可调式三端集成稳压器（正电压LM317、负电压负电压LM337）输出电压输出电压)1()1(12REF212REFORRVRIRRVVadj VI 调整
12、管调整管 比较放大器比较放大器 I1 I VREF 基准电压基准电压 1.2V T VB VO R1 R2 I2 Iadj adj 10.2.4 三端集成稳压器的应用三端集成稳压器的应用1.固定式应用举例固定式应用举例R2R2V+1.固定式应用举例固定式应用举例VRRRRRVPO21211.固定式应用举例固定式应用举例10.2.4 三端集成稳压器的应用三端集成稳压器的应用1.固定式应用举例固定式应用举例10.2.4 三端集成稳压器的应用三端集成稳压器的应用2.可调式应用举例可调式应用举例10.2.4 三端集成稳压器的应用三端集成稳压器的应用2.可调式应用举例可调式应用举例endIO1小结小结1
13、、在电子系统中，直流电源一般是由交流、在电子系统中，直流电源一般是由交流电网电压经整流、滤波和稳压环节得到。电网电压经整流、滤波和稳压环节得到。2、整流电路一般由二极管组成半波、全波、整流电路一般由二极管组成半波、全波、桥式整流电路。桥式整流电路。3、滤波电路一般可分为电容输入式和电感、滤波电路一般可分为电容输入式和电感输入式两大类。输出电流小且负载不变的输入式两大类。输出电流小且负载不变的场合宜采用电容输入式，输出电流大且负场合宜采用电容输入式，输出电流大且负载变动的场合宜采用电感输入式。载变动的场合宜采用电感输入式。4、串联反馈式稳压电路是一个带负反馈的、串联反馈式稳压电路是一个带负反馈的
14、闭环有差调节系统，调整管工作在线性区。闭环有差调节系统，调整管工作在线性区。作业：作业：10.1.2;10.1.3;10.2.4;10.2.6;第第10章习题选解章习题选解10.1.6 如图题如图题10.1.6 所示电路中，所示电路中，A1组成一组成一线性半波整流电路，线性半波整流电路，A2组成一加法电路，二组成一加法电路，二者构成一线性全波整流电路。（者构成一线性全波整流电路。（1）试画出）试画出其输入输出特性其输入输出特性vo=f(vs);(2)试画出试画出 （3）说）说明此电路具有取绝对值的功能。明此电路具有取绝对值的功能。波形；和时oosvvVtv1)(sin10解：解：1）当当vs
15、0，vo1为负，为负，D2截止，截止，D1导通，导通，;1sovv当当vs 0，;1sovv当当vs 0，;01ov当当vs 0，vo1为正，为正，D1截止，截止，D2导通，导通，因此因此;01ov故得到关系为故得到关系为半波半波整流整流全波全波整流整流根据分析结果，可画出根据分析结果，可画出vo=f(vs)特性，如图解特性，如图解10.1.6a所示所示.(2)vo的波形如图解的波形如图解10.1.6b所示，而所示，而所示。如图题解的波形，与dcvvfvoso,6.1.1011(3)由于电路中用了高增益的运放，故可保证由于电路中用了高增益的运放，故可保证用于毫伏级信号的高精度整流。由用于毫伏级
16、信号的高精度整流。由vo波形可波形可见，精密整流的输出电压见，精密整流的输出电压vo=vs 故此故此电路又称为绝对值电路。电路又称为绝对值电路。图题解图题解10.1.610.2.3 直流稳压电路如图题直流稳压电路如图题10.2.3所示，已知所示，已知BJT T1的的1=20，T2的的2=50，VBE=0.7V,(1)试说明电路的组成有什么特点；试说明电路的组成有什么特点；(2)电路中电电路中电阻阻R3开路或短路时会出现什么故障；开路或短路时会出现什么故障；(3)电路电路正常工作时输出电压的调节范围；正常工作时输出电压的调节范围；(4)当电网当电网电压波动电压波动10时，问电位器时，问电位器RP
17、的滑动端在什的滑动端在什么位置时，么位置时，T1管的管的VCE1最大，其值为多少最大，其值为多少?(5)当当VO=15 V，RL=50 时，时，T1的功耗的功耗PC1=?图题图题10.2.3解：解：1)电路特点：电路特点：T3、T4差放组成比较放大差放组成比较放大器，它的直流电源电压器，它的直流电源电压VCC=VZ1 VO 较高，较高，可提高放大电路的线性工作范围，同时具有较可提高放大电路的线性工作范围，同时具有较高的温度稳定性；基准电压电路高的温度稳定性；基准电压电路(R2、DZ2)的的电源由电源由VO 供给，使供给，使VREF的稳定性增加。的稳定性增加。(2)当当R3开路时，调整管开路时，
18、调整管T2、T1的基极电流的基极电流IB2=0，IB1=0，使，使T1、T2截止，输出电压截止，输出电压VO=0；当；当R3短路时，辅助电源短路时，辅助电源Vz1直接接到直接接到T1、T2的发射结上，产生过大的基极电流使调整管的发射结上，产生过大的基极电流使调整管损坏。损坏。(3)输出电压的可调范围输出电压的可调范围VO可调范围为可调范围为（1520）V.(4)电网电压波动电网电压波动10，输入电压也波动，输入电压也波动10，(5)当当VO 15V,RL=50 时，时，T1的功耗的功耗PC1T1的的IE1只考虑负载电流只考虑负载电流3、思考：整流的目的是：、思考：整流的目的是：A、将交流变、将
19、交流变直流；直流；B、将高频变低频；、将高频变低频；C、将正弦波、将正弦波变为方波；变为方波；4、思考：桥式整流中，若有一个二极管、思考：桥式整流中，若有一个二极管接反，则：接反，则：A、输出电压将为、输出电压将为2VD；B、将变为半波直流；将变为半波直流；C、整流管将因电流过、整流管将因电流过大而烧坏；大而烧坏；5、思考：直流稳压中滤波电路的目的是：、思考：直流稳压中滤波电路的目的是：A、将交流变直流；、将交流变直流；B、将高频变低频；、将高频变低频；C、将交、直流、将交、直流 混合量中的交流成分滤混合量中的交流成分滤掉；掉；6、思考：直流稳压中滤波电路应选用：、思考：直流稳压中滤波电路应选用：A、高通滤波电路；、高通滤波电路；B、低通滤波电路；、低通滤波电路；C、带通滤波电路；、带通滤波电路；
