1、第三节第三节 稳压电路稳压电路一、作用一、作用 二、分类二、分类1 1、并联型、并联型硅稳压管稳压电路硅稳压管稳压电路 2 2、串联型、串联型稳压电路稳压电路 利用稳压管的稳压原理 当电网电压波动电网电压波动或负载负载RL变化变化时，自动调节使直流输出电压稳定。利用调整管的负反馈原理 (1)(1)稳压系数稳压系数S Sr rO=0=100%LuOIUSU (2)(2)电压调整率电压调整率S Su u一般特指Ui/Ui=10%时的SrOOrII/=/LRUUSUU常数定义为(3)(3)输出电阻输出电阻r ro oOoO=IUUrI常 数当输出电流从零变化到最大额定值时，输出电压的相对变化值。(4
2、)(4)电流调整率电流调整率S Si iOO=0=100%iiUUSU稳压电路的主要性能指标稳压电路的主要性能指标三、并联型硅稳压管稳压电路三、并联型硅稳压管稳压电路稳压管稳压管Vz与与负载负载RL并联连接并联连接稳压管VZ工作在反向击穿状态LZOIIIIUUURR1 1、稳压原理、稳压原理 （1）负载）负载RL不变，不变，电网电压电网电压UI变化变化IOZZUUUIIOI RUUURU 若，则基本不变。利用上的电压变化补偿的波动。LZOIIIIUUURRORRUUI（2）电网电压电网电压UI不变，不变，负载负载RL变化变化 LOZZRUUIORRUUI2、限流电阻、限流电阻R的选取的选取 （
3、1）电网电压UI最低且负载电流IL最大时，稳压管的电流最小。IminZZLmaxZminUUIIIRIminZZminLmaxUURII （2）电网电压UI最高且负载电流IL最小时，稳压管的电流最大。ImaxZZLminZmaxUUIIIRImaxZZmaxLminUURIIZminZmaxZIIIIZZLUUIIR实际R取值ImaxZIminZZmaxLminZminLmaxUUUURIIII限流电阻的额定功率2Im()(2 3)axoRUUPR3、选取稳压二极管、选取稳压二极管（1）稳压管能够稳压的最大电流 应大于负载电流最大值 。maxZImaxLImaxmax(1.5 3)ZLII（2
4、）稳压电路输入电压 ，限流电阻上压降有限制。IoUU(23)IoUU例9-1 稳压管稳压电路如图所示。已知UI=20V，变化范围 ，稳压管稳压值 ，负载电阻RL变化范围为（12），稳压管的电流范围 为（1060）mA。20%10ZUV kZI试确定限流电阻R的取值范围。解：ImaxZZLminZmaxUUIIIRImaxZminZmaxLminUURRIIIm(120%)24,axIUUVmax60,ZImA10,ZUVminmax1052ZLLUImAR解得：24 102150.060.005RIminZZLmaxZminUUIIIRIminZmaxZminLmaxUURRIIIm(1 20
5、%)16,inIUUVmin10,ZImA10,ZUVmaxmin10101ZLLUImAR解得：316 10300(10 10)10R限流电阻R须满足：minmaxRRR则R的取值范围为215300R 确定限流电阻R的取值范围。1、并联型稳压电路如图所示。若UI=22V，硅稳压管稳压值UZ=5V，负载电流IL变化范围为(1030)mA。设电网电压(UI)不变，试估算IZ不小于5mA时的需要的R值是多少?在选定R后求IZ的最大值。练习题：练习题：4、并联型稳压电路的特点：、并联型稳压电路的特点：（1）电路设计简单、直观。（3）的动态范围小，几十mA，适应范围窄。ZI（2）输出电压 不可调。（稳
6、压管的稳定电压）（稳压管的稳定电压）OU晶体管串联型稳压电路四、晶体管串联型稳压电路四、晶体管串联型稳压电路（一）1、基本调整管稳压电路稳压原理：稳压原理：引入电压负反馈，稳定输出电压。引入电压负反馈，稳定输出电压。2、典型的串联型稳压电路组成方框图及作用(1)取样电路取样电路：、取出输出电压的一部分，送至比较放大器。1RWR2R(2)基准电压电路基准电压电路：、提供一个稳定度很高的基准电压送至比较放大器。RZV(3)比较放大环节比较放大环节：、将取样电压与基准电压比较，将得到的误差信号放大，控制调整管。单管放大、差放、集成运放等2VcR(4)调整环节调整环节：起电压调整作用（核心），保证调整
7、管工作在放大区调整管工作在放大区，一般要求调整管集电极和发射极之间的电压Uce满足 1Vmin(2 3)ceCESUU3、稳压原理2222IOBBECCUUUUIUUB1（）如果由于某些原因的影响，使UO升高，UB2升高，而V2管的UE2=UZ固定不变，所以UBE2=UB2-VE2增加，于是IC2增大，集电极电位UC2下降，V1基极电位UB1=UC2，因此V1的UBE1减小，IC1随之减小，UCE1增大，迫使UO下降，即维持UO基本不变。111OCECBEUUIU B2输出电压调节范围222212WBOBEZwRRUUUURRR12222()WoBEZWRRRUUURR 当Rw滑动端调至最上端
8、时，Rw2=Rw，Uo为最小。12min22()WoBEZWRRRUUURR 当Rw滑动端调至最下端时，Rw2=0，Uo最大。12max22()WoBEZRRRUUUR 调整Rw阻值，即可调整Uo的大小。B2由运放构成比较放大环节的串联型稳压电路串联型稳压电源的内阻很小，如果输出端短路，则输出短路电流很大。输入电压将全部降落在调整管上，使调整管的功耗大大增加，调整管将因过损耗发热而损坏，为此必须对稳压电源的短路进行保护。限流型过流限流型过流保护电路保护电路输出电流输出电流取样电阻取样电阻（二）保护电路 VT为调整管，它工作在线性放大区，故又称为线性稳压电路。R3和稳压管VD组成基准电压源，为集
9、成运放A的同相输入端提供基准电压;R1、R2和Rp组成取样电路，它将稳压电路的输出电压分压后送到集成运放A的反相输入端；集成运放A构成比较放大电路，用来对取样电压与基准电压的差值进行放大。问题：指出该串联型稳压电路的各个组成部分？2、稳压电源如图所示。设UZ=6V,RW=300,输出电压可调范围Uo=(918)V。(1)求采样电阻R1、R2各为多少?(2)若调整管V的饱和压降UCES=3V,问变压器次级线圈电压有效 值U2至少应为多少伏?解：（1）由已知条件列联立方程组进行求解。12212230069300300618RRRRRR12300300RRmax39 1827ICESOUUUV解得：
10、（2）求U2由串联型稳压电路的特点注意：考虑U2最小值应保证输出电压为最大值时也能稳压。22722.51.21.2IUUV例9-2maxmaxmaxImmin()cmcceLaxoPIUIUU(30 35),IUVIm35,axUV1(356)29omPW cmCMPP核算调整管的工作状态minImmax30246ceinoUUUV设调整管的 ，则满足 的条件。2CESUVmin(2 3)ceCESUU保证即使调整管在最不利的条件下也工作在放大状态。晶体管串联型稳压电路如图9-24，计算Pcm和调整管工作状态。min6oUVmax1,LIA50CMPW3DD12A的四、集成三端稳压器四、集成三
11、端稳压器1 1、固定式三端稳压器、固定式三端稳压器 固定输出三端稳压器的输出电压是定值，通用产品有W7800(正电压输出)和W7900(负电压输出)两系列。输出电压：5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V 三端稳压器只有三个引出端子，具有外接元件少、使用方便、性能稳定等优点。三端稳压器有两种，一种输出电压是固定的，称为固定输出三端稳压器；另一种输出电压是可调的，称为可调输出三端稳压器。它们均采用的是串联型稳压电路。GND 输出电压决定于集成稳压器，如W7809表示该稳压器输出电压为9V。实际应用时，可根据对输出电压Uo数值和极性的要求去选择合适的型号。值得注意的是UI与Uo的压差在2V以上，即|UIUo|2V。2 2、基本应用电路、基本应用电路抑制芯片自激振荡压缩芯片高频带宽，减小高频噪声(a)为固定正电压输出；(b)为固定负电压输出。当需要同时输出正、负电压时，可用W7800和W7900组成如图所示的具有正、负对称输出两种电源的稳压电路。3、扩展应用电路、扩展应用电路输出电压可调的稳压电路输出电压可调的稳压电路ooNUURRRU433oPURRRU212由UN=UP求得43312)1(ooURRRRRU
