1、第十章第十章 1ppt课件本章内容：本章内容：重点与难点：重点与难点：1、直流电源的组成、直流电源的组成2、整流电路的结构、原理及性能指标、整流电路的结构、原理及性能指标3、滤波电路的工作原理及性能指标、滤波电路的工作原理及性能指标4、串联稳压电路的工作原理、串联稳压电路的工作原理5、开关稳压电路、开关稳压电路2ppt课件10.1 10.1 直流电源的组成及各部分的作用直流电源的组成及各部分的作用 在工业生产和日常生活中，许多电气设备和在工业生产和日常生活中，许多电气设备和家用电器中，通常需要电压电流稳定的直流电源家用电器中，通常需要电压电流稳定的直流电源供电，而电网提供的通常为单相供电，而电
2、网提供的通常为单相220伏或三相伏或三相380伏的交流电源；伏的交流电源；将交流电源通过变压、整流、滤波、稳压后将交流电源通过变压、整流、滤波、稳压后变为幅值稳定、电流稳定的直流电的设备称为变为幅值稳定、电流稳定的直流电的设备称为直直流稳压电源流稳压电源。输入电压为单相输入电压为单相220V，输出电流在，输出电流在10A以下，以下，调整管工作在线性工作区的稳压电源称为小功率调整管工作在线性工作区的稳压电源称为小功率线性直流稳压电源。线性直流稳压电源。3ppt课件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
3、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转转变为平滑的直流电压变为平滑的直流电压u4稳稳压电路压电路: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,保持输出电保持输出电压压uo的稳定。的稳定。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u1u2u3u4uo4ppt课件单相单相三相三相二极管二极管可控硅可控硅桥式桥式倍压整流倍压整流半波半波全波全波本课主要介绍：本课主要介绍：单相半波整流，单相全波整流，单相桥式整流单相半波整流，单相全波整流，
4、单相桥式整流把交流电压转变为直流脉动的电压。把交流电压转变为直流脉动的电压。整流电路分类：整流电路分类：整流电路的任务：整流电路的任务：10-1 单相整流电路单相整流电路为分析方便，假设所用元件为理想元件。为分析方便，假设所用元件为理想元件。5ppt课件1.单相半波整流电路单相半波整流电路二极管导通，二极管导通，uo=u2u1u2aTbDRLuo二极管截止二极管截止,uo=0+io+当当u2 0 时时:当当u20 时时D1,D4导通导通D2,D3截止截止电流通路电流通路:a D1RLD4bu21.1 的电解电容。的电解电容。2U235ppt课件 由由UO(AV)的表达式可看出，的表达式可看出，
5、C越大，越大，UO(AV)也越也越大，大，IO(AV)也会增大，而整流管的通电时间却越短，也会增大，而整流管的通电时间却越短，整流管的导通电流加大，如果整流管的导通电流加大，如果C太大则初始充电时太大则初始充电时间要长，整流管中通过的冲击电流时间加长，长时间要长，整流管中通过的冲击电流时间加长，长时间会影响整流管使用寿命。所以一般选择整流管时间会影响整流管使用寿命。所以一般选择整流管时ID(AV)（23）IO(AV)。改变改变RLC会对会对UO(AV)和和S有影响，将有影响，将UO(AV)和和IO(AV)的关系曲线称为的关系曲线称为输出特性输出特性，将，将S和和IO(AV)的关系曲线称的关系曲
6、线称为为滤波特性滤波特性，如果，如果RLC越小，越小，UO(AV)越低，则越低，则S越越大，而加大大，而加大C可使滤波效果和负载能力增强，但可使滤波效果和负载能力增强，但 C不能无限增大。不能无限增大。所以电容滤波形式电路一般适用于输出电流较所以电容滤波形式电路一般适用于输出电流较小且负载变化不大的场合。小且负载变化不大的场合。36ppt课件电路结构电路结构: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就构成了电感滤波电路。就构成了电感滤波电路。u2u1RLLuo二、电感滤波电路二、电感滤波电路37ppt课件电感滤波原理电感滤波原理对谐波分量对谐波分量:f 越高，越高，X
7、L 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(AV)0.9U2当忽略电感线圈的直流电阻时，输出平均电压当忽略电感线圈的直流电阻时，输出平均电压:u2u1RLLuo对直流分量对直流分量: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38ppt课件三、其他形式的滤波电路三、其他形式的滤波电路改善滤波特性的方法：改善滤波特性的方法：采取多级滤波。如：采取多级滤波。如：L-C 型滤波电路：型滤波电路：在电感滤波后面再接一电容。在电感滤波后面再接一电容。RC 型滤波电路：型滤波电路：在电容滤波
8、后再接一级在电容滤波后再接一级RC滤滤波电路。波电路。性能及应用场合分别与电容滤波和电感滤波相似。性能及应用场合分别与电容滤波和电感滤波相似。LC 型滤波电路：型滤波电路：在电容滤波后面再接在电容滤波后面再接L-C 型型滤波电路。滤波电路。39ppt课件.RC RC 型型滤波器滤波器改善滤波特性的方法：改善滤波特性的方法：采取多级滤波采取多级滤波uoRu2u1C1C2uo1 RLRC 型型滤波器滤波器40ppt课件uoRu2u1C1C2uo1 RLuo的交流分量的基波的幅值：的交流分量的基波的幅值：moCLCLmoUXRRXRU1221)j/()j/(moLLLmoUCRRCRRRU12222
9、1)1()/(141ppt课件通常选择滤波元件的参数使得：通常选择滤波元件的参数使得：)/(12LRRCmoLLLmoURRCRRRU121)/(1moLLLmoUCRRCRRRU122221)1()/(1uo的脉动系数的脉动系数S与与uo1的脉动系数的脉动系数S 的关系：的关系：SRRCUURRCUUSLomoLomo)/(1)/(1212142ppt课件、L L-C C 型滤波电路型滤波电路u2u1LuoCRLuo1设设uo1的直流分量为的直流分量为U O，交流分量的基波的幅，交流分量的基波的幅值为值为U O1m，：，：29.0 UUUoo67.0SmoCLLCLmoUXRXXRU11)j
10、/(j)j/(43ppt课件moCLLCLmoUXRXXRU11)j/(j)j/(通常选择滤波元件的参数使得：通常选择滤波元件的参数使得：LRC1momoCLCmoULCUXXXU121111jjjuo的脉动系数的脉动系数S与与uo1的脉动系数的脉动系数S 的关系：的关系：SLCUULCUUSomoomo2121111144ppt课件、LC LC 型滤波电型滤波电路路u2u1LuoC2RLuo1C1显然，显然，LC 型滤波电路输出电压的脉动系型滤波电路输出电压的脉动系数比只有数比只有LC滤波时更小，滤波时更小，波形更加平滑波形更加平滑；由；由于在输入端接入了电容，因而较只有于在输入端接入了电容
11、，因而较只有LC滤波滤波时，时，提高了输出电压提高了输出电压。请自行分析请自行分析LC 型滤波电路的输出型滤波电路的输出电压和脉动系数等基本参数。电压和脉动系数等基本参数。45ppt课件四四 倍压整流电路倍压整流电路 利用滤波电容的充放电作用，将多个电容和二极利用滤波电容的充放电作用，将多个电容和二极管组合可获得倍数于变压器附边电压的输出电压。管组合可获得倍数于变压器附边电压的输出电压。1、二倍压整流电路、二倍压整流电路u2的正半周时：的正半周时：D1导通，导通，D2截止，理想情况下，电截止，理想情况下，电容容C1的电压：的电压：21CU2U u2的负半周时：的负半周时：D2导通，导通，D1截
12、止，理想情况下，电截止，理想情况下，电容容C2的电压：的电压：21C22CU22UUU 输出端的电压：输出端的电压：22COU22UU 即二倍压电压。即二倍压电压。46ppt课件+22U2、多倍压整流电路、多倍压整流电路+222Uu2的第一个正半周：的第一个正半周：u2、C1、D1构成回路，构成回路，C1充充电到：电到：22Uu2的第一个负半周：的第一个负半周：u2、C2、D2、C1构成回路，构成回路，C2充电到：充电到：222UC1u1u2D1D2D3D4D5D6C3C5C2C4C647ppt课件+22U+222U+222U+222U+222U+222UC1u1u2D1D2D3D4D5D6C
13、3C5C2C4C6u2的第二个正半周：的第二个正半周：u2、C1、C3、D3、C2构成回构成回路，路，C1补充电荷，补充电荷，C3充电到：充电到：222Uu2的第二个负半周：的第二个负半周：u2、C2、C4、D4、C3、C1构构成回路，成回路，C2补充电荷，补充电荷，C4充电到：充电到：222U把电容接在相应电容组的两端，即把电容接在相应电容组的两端，即可获得所需的多倍压直流输出。可获得所需的多倍压直流输出。48ppt课件10.4 稳压二极管稳压电路稳压二极管稳压电路 稳压电路的作用稳压电路的作用:使直流电路在电网波使直流电路在电网波动、负载变化、温度变化等因素影响下保证动、负载变化、温度变化
14、等因素影响下保证输出电压稳定。输出电压稳定。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49ppt课件一一.稳压电源类型稳压电源类型以下主要讨以下主要讨论线性稳压论线性稳压电路。电路。稳压二极管稳压二极管稳压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，但是电路最简单，但是带负载能力差，一带负载能力差，一般只提供基准电压，般只提供基准电压，不作为电源使用。不作为电源使用。效率较高，目前效率较高，目前用的也比较多，用的也比较多，但因学时有限，但因学时有
15、限，这里不做介绍。这里不做介绍。50ppt课件二二.稳压电路的主要性能指标稳压电路的主要性能指标(1)稳压系数稳压系数 S（越小越好）（越小越好）稳压系数稳压系数S反映电网电压波动时对稳压电路的反映电网电压波动时对稳压电路的影响。定义为当负载固定时，输出电压的相对变影响。定义为当负载固定时，输出电压的相对变化量与输入电压的相对变化量之比。化量与输入电压的相对变化量之比。OIOIUUSUU(2)输出电阻输出电阻Ro（越小越好）（越小越好）输出电阻用来反映稳压电路受负载变化的影响。输出电阻用来反映稳压电路受负载变化的影响。定义为当输入电压固定时输出电压变化量与输出电定义为当输入电压固定时输出电压变
16、化量与输出电流变化量之比。它实际上就是电源戴维南等效电路流变化量之比。它实际上就是电源戴维南等效电路的内阻。的内阻。51ppt课件uiIZminIZmax稳压管稳压电路具有电路简单、稳压管稳压电路具有电路简单、元件数量少等优点，应用较为元件数量少等优点，应用较为广泛。适用于负载电流小、负广泛。适用于负载电流小、负载电压不变的场合。载电压不变的场合。三三.稳压管稳压电路稳压管稳压电路52ppt课件从稳压管的特性可知，在电从稳压管的特性可知，在电路中若能使稳压管始终工作路中若能使稳压管始终工作在稳压区内，即：使稳压管在稳压区内，即：使稳压管的电流的电流IZ满足条件：满足条件：IZmin IZ IZ
17、max,则输出电则输出电压压UO基本上保持不变，约为基本上保持不变，约为UZ。uiIZminIZmax 所以稳压二极管的稳压作用是利用稳压管中所以稳压二极管的稳压作用是利用稳压管中电流的调节实现稳压目的。电路中电流的调节实现稳压目的。电路中R必不可少，必不可少，其作用是限流和电压、电流补偿。其作用是限流和电压、电流补偿。53ppt课件220VRL+-UORDZ+-UIIZIZIR 通过对电路分析通过对电路分析容易得到关系式：容易得到关系式：ORIUUU OZRIII 1 1、稳压管稳压电路的工作原理、稳压管稳压电路的工作原理当电网电压变化时：当电网电压变化时：RRZOIUIIUU OU以上过程
18、是利用以上过程是利用 关系中，使关系中，使 ，从而实现，从而实现UO的稳定。的稳定。ORIUUU IRUU 54ppt课件当负载发生变化时：当负载发生变化时：不不变变不不变变OROZRZOLUIIIIIUR ROII220VRL+-UORDZ+-UIIZIZIR以上过程是利用以上过程是利用 关系中，使关系中，使 ，使，使IR基本不变而实现基本不变而实现UO的稳定。的稳定。OZII OZRIII 55ppt课件2 2、稳压管稳压电路的性能指标、稳压管稳压电路的性能指标 稳压管稳压电路的性能指标主要有稳压系数稳压管稳压电路的性能指标主要有稳压系数S Sr r、输出电阻输出电阻R RO O、电压调整
19、率、电流调整率、最大纹波、电压调整率、电流调整率、最大纹波电压、温度系数等。主要了解前两个。电压、温度系数等。主要了解前两个。Sr定义为：定义为：在负载固定时稳压电路输出电压相对变在负载固定时稳压电路输出电压相对变化量与输入电压相对变化量之比。化量与输入电压相对变化量之比。常常数数 LRIIOOUUUUS Sr反映电网波动对输出电压的影响，其值越小说反映电网波动对输出电压的影响，其值越小说明稳压性能越好。明稳压性能越好。56ppt课件RO定义为：定义为：在输入电压固定时，稳压电路输出电在输入电压固定时，稳压电路输出电压变化量与输出电流变化量之比。压变化量与输出电流变化量之比。常常数数 IUOO
20、OIUR RO反映负载波动对稳压电路的影响，其值越小说反映负载波动对稳压电路的影响，其值越小说明稳压电路带负载能力越强。明稳压电路带负载能力越强。在只考虑变化量条件下，稳压管稳压电路可等在只考虑变化量条件下，稳压管稳压电路可等效为如图形式，效为如图形式，rz为稳压管的动态电阻。为稳压管的动态电阻。+-UIUO+-IZIODZRLR限流电阻限流电阻IR+-UIUO+-RLRrz57ppt课件脉动系数脉动系数Sr：Sr=(UO/UI)(UI/UO)+-UIUO+-RLRrz输出电阻输出电阻RO：RO=R/rzrzzzLzLzIOrRrR/rRR/rUU (R rz)OIzzUUrRr (R rz)
21、另外，用电网电压波动另外，用电网电压波动10%时时UO的变化量的变化量UO作作为衡量指标，称为为衡量指标，称为电压调整率电压调整率。用用IO从从0变到额定值时，变到额定值时，UO的变化量作为衡量指标，的变化量作为衡量指标，称为称为电流调整率。电流调整率。58ppt课件3 3、稳压管稳压电路的参数选择、稳压管稳压电路的参数选择 首先应确定输出电压首先应确定输出电压UO，输出电流范围，输出电流范围Iomin、Iomax（或（或RLmax、RLmin），输入电压），输入电压UI波动范围（一波动范围（一般为般为10%）等，据此选择整流、滤波、稳压元件）等，据此选择整流、滤波、稳压元件参数。参数。（1）
22、UI的选择的选择根据经验，一般选择根据经验，一般选择UI=（23）UO确定确定Ii：该电流的选择原则为：该电流的选择原则为Ii Iomax。59ppt课件（2）稳压管的选择）稳压管的选择UZ=UOIZMIZ Iomax IominIZM Iomax+IZ（3）限流电阻的选择）限流电阻的选择由由ORZZIRIIIRUUI 得得ZLminZZIminIRURUU LminZZZIminmax/RUIUUR ZMLmaxZZImaxIRURUU LmaxZZMZImaxmin/RUIUUR max2RmaxRRIP 限流电阻的功率：限流电阻的功率：（空载时）（空载时）60ppt课件输出电流小，输出电
23、压不可调节；输出电流小，输出电压不可调节；结构简单、方便，使用元件少；结构简单、方便，使用元件少；适用于适用于IO较小，较小，UO不变的场合，不变的场合，如作电压基准。如作电压基准。稳压管稳压电路的特点：稳压管稳压电路的特点：61ppt课件10-5 10-5 串联型稳压电路串联型稳压电路为克服稳压管稳压电路输出电流较小为克服稳压管稳压电路输出电流较小,输出电压不可调的缺点。引入串联型输出电压不可调的缺点。引入串联型稳压电路。稳压电路。串联型稳压电路以稳压管稳压电路为串联型稳压电路以稳压管稳压电路为基础基础,利用利用晶体管的电流放大作用晶体管的电流放大作用增大增大负载电流负载电流,并在电路中并在
24、电路中引入深度电压负引入深度电压负反馈反馈使输出电压稳定使输出电压稳定,通过通过改变网络参改变网络参数使输出电压可调数使输出电压可调.62ppt课件+-UIUO+-IODZRLR+-UIUO+-ILDZRLRILIL=(1+)IL 调整管调整管T在稳压管后增加一级在稳压管后增加一级共集放大电路共集放大电路。稳压原理：。稳压原理：UIUEUBEIBUOIE（UBE=UB-UE）当电网电压波动时：当电网电压波动时：当负载变化时：当负载变化时：RLUEUBEIBUOIE（UBE=UB-UE）T通过对电流的调整实现通过对电流的调整实现UO的稳定，故称的稳定，故称T为为调整管。调整管。一一.串联式直流稳
25、压电路的基本形式串联式直流稳压电路的基本形式63ppt课件负载电流的变化量可以比稳压管工作电流的变负载电流的变化量可以比稳压管工作电流的变化量扩大（化量扩大（1+）倍。）倍。TUORL+UZUIiRiZiL实际上是射极输出器，实际上是射极输出器，Uo=UZ-UBE。但带负载。但带负载的能力比稳压管强。的能力比稳压管强。BZRiii,0BELiii)1(64ppt课件 ILmax=(1+)()(Izmax-Iz)UO=UZ-UBE调整管调整管T工作在放大区，工作在放大区，即线性区，故称为线性稳即线性区，故称为线性稳压电路，又因为调整管与压电路，又因为调整管与负载相串联，所以称为负载相串联，所以称
26、为串串联型稳压电源。联型稳压电源。+-UIUO+-ILDZRLR+-UIUO+-ILDZRLRIL在稳压管稳压条件下，在稳压管稳压条件下，ZminZmaxLIII 而而LLI)1(I 65ppt课件TUORL+UZUIiRiZiL串联式直流稳压电路的基本形式串联式直流稳压电路的基本形式两个主要缺点：两个主要缺点：(1)稳压效果不好。稳压效果不好。Uo=UZ UBE(2)输出电压不可调。输出电压不可调。改进的方法：改进的方法：在稳压电路中引入带电压负在稳压电路中引入带电压负反馈的放大环节。反馈的放大环节。66ppt课件UO+UI+-ILDZRLRR3+-R1R2R2R2TA利用同相比例电路稳定输
27、利用同相比例电路稳定输出电压，并用电位器调节出电压，并用电位器调节比例系数，射随器的作用比例系数，射随器的作用是放大输出电流。是放大输出电流。UO由同由同比放大器决定：比放大器决定：12O23(1)ZRRUURR稳压原理：稳压原理：UOUNUBUOUOUNUBUO输出电压的调节范围：输出电压的调节范围：123Omin23ZRRRUURR123Omax3ZRRRUUR二二.具有放大环节的串联型稳压电路具有放大环节的串联型稳压电路67ppt课件一般可以将串联式稳压电路分成由基准电压、一般可以将串联式稳压电路分成由基准电压、比较放大、取样电路和调整元件四部分组成。比较放大、取样电路和调整元件四部分组
28、成。T+_UIUO比较放大比较放大基基 准准取取 样样URFUO+_C2RL调整元件调整元件+68ppt课件T+_UIUO比较放大比较放大基基 准准取取 样样URFUO+_C2RL调整元件调整元件+调整元件调整元件T：与负载串联，通过全部负载电流。可以与负载串联，通过全部负载电流。可以是单个功率管，复合管或用几个功率管并联。是单个功率管，复合管或用几个功率管并联。比较放大器：比较放大器：可以是可以是单管放大电路单管放大电路，差动放大电路差动放大电路，集成运算放大器集成运算放大器。基准电压：基准电压：可由稳压管稳压电路组成。取样电路取出可由稳压管稳压电路组成。取样电路取出输出电压输出电压UO的一
29、部分和基准电压相比较。的一部分和基准电压相比较。69ppt课件T+_UIUO比较放大比较放大基基 准准取取 样样URFUO+_C2RL调整元件调整元件+因调整管与负载接成射极输出器形式，因调整管与负载接成射极输出器形式，为深度串联电压负反馈，故称之为为深度串联电压负反馈，故称之为串串联反馈式稳压电路。联反馈式稳压电路。70ppt课件三、一种实际的串联式稳压电源三、一种实际的串联式稳压电源1 1）稳压原理）稳压原理UoUB2UBE2(=UB2-UZ）UC2Uo当当 UI 增加或输出电流减小使增加或输出电流减小使 Uo升高时升高时R3T1T2UZRRW1RW2R1RWR2RLUO+_+_UIUB2
30、71ppt课件2）输出电压的确定和调节范围）输出电压的确定和调节范围Z2WW21OURRRRRU R3T1T2UZRRW1RW2R1RWR2RLUO+_+_UIUB2Z2WW21minOURRRRRU Z2W21maxOURRRRU 72ppt课件3）影响稳压特性的主要因素）影响稳压特性的主要因素 2.流过稳压管的电压随流过稳压管的电压随 UI 波动，使波动，使UZ 不稳定，不稳定，降低了稳压精度。降低了稳压精度。1.电路对电网电压的波动抑制能力较差。例：电路对电网电压的波动抑制能力较差。例：UIVC2 Uo R3T1T2UZRRW1RW2R1RWR2RLUO+_+_UIUB23.温度变化时，
31、温度变化时，T2组成的放大电路产生零点组成的放大电路产生零点漂移时，输出电压的稳定度变差。漂移时，输出电压的稳定度变差。73ppt课件4）改进措施）改进措施 1.选用差动放大器或运放构成的放大器代替选用差动放大器或运放构成的放大器代替T2管构管构成的放大器，可以解决零点漂移的问题。成的放大器，可以解决零点漂移的问题。调整管为核心元件，与选用一般大功率管的原则相同，应调整管为核心元件，与选用一般大功率管的原则相同，应考虑其极限参数考虑其极限参数ICM、U(BR)CEO、PCM220VRL+-Uo-+ATRDZR1RwR274ppt课件2.采用辅助电源采用辅助电源(比较放大部分的电源比较放大部分的
32、电源)。3.用恒流源负载代替集电极电阻以提高增益。用恒流源负载代替集电极电阻以提高增益。4.调整管采用复合三极管以扩大输出电流的范围。调整管采用复合三极管以扩大输出电流的范围。串联反馈式稳压电路串联反馈式稳压电路UITR1R2UFRLUo AV+-RWRUZ75ppt课件四、稳压电源中的基准电压电路四、稳压电源中的基准电压电路 串联型稳压电路中串联型稳压电路中UO由由DZ上的基准电压经电压上的基准电压经电压放大器放大后得到。故放大器放大后得到。故基准电压基准电压的稳定决定了输出的稳定决定了输出电压的稳定。电压的稳定。采用稳压二极管作为基准电压的电路结构简单，采用稳压二极管作为基准电压的电路结构
33、简单，但其输出电阻较大，噪声影响和温度影响也较大。但其输出电阻较大，噪声影响和温度影响也较大。所以要获得好的稳压性能，就必需要有稳定的基准所以要获得好的稳压性能，就必需要有稳定的基准电压。电压。1、具有温度补偿作用的基准电压电路、具有温度补偿作用的基准电压电路 电路中增加了电路中增加了T2，采用正温度系，采用正温度系数的稳压二极管，使基准电压为：数的稳压二极管，使基准电压为：ZBE2REFUUU （UZ7V的稳压管的稳压管为正温度系数；为正温度系数；4VUZ7V的稳压管的稳压管正负温度系数均有）正负温度系数均有）76ppt课件 由于由于T2具有负温度系数，当温度具有负温度系数，当温度变化时选择
34、元件参数使得两者变化大变化时选择元件参数使得两者变化大小相等变化趋势相反，从而维持小相等变化趋势相反，从而维持UREF基本不变。同时该电路引入电压并联基本不变。同时该电路引入电压并联负反馈能更加稳定负反馈能更加稳定UREF的值，并使的值，并使RO减小，提高电路带负载能力。减小，提高电路带负载能力。在集成电路中很容易制成三极管，在集成电路中很容易制成三极管，因此利用该思想在因此利用该思想在UREF上下各连接多上下各连接多个作为二极管使用的温度系数相反的个作为二极管使用的温度系数相反的三极管就可以实现零温度系数的基准三极管就可以实现零温度系数的基准电压电路。电压电路。77ppt课件2、能隙基准电压
35、电路、能隙基准电压电路电路如图所示，基准电压为：电路如图所示，基准电压为：C22BE3REFRIUU 由于由于UBE3具有负温度系数具有负温度系数（随（随T升高升高UBE3降低），因此用降低），因此用一个正温度系数的电压一个正温度系数的电压I2RC2来来补偿（随补偿（随T升高升高UBE3增大），可增大），可写为：写为：C2C13T2IIlnRUI C2C132TBE3REFIIlnRRUUU205V.1qEUQREF 合理选择合理选择 和和 的值，即可利用正温度系数电压补的值，即可利用正温度系数电压补偿负温度系数电压，使得偿负温度系数电压，使得UREF的温度系数为的温度系数为0，此时：，此时：
36、32RRC2C1II78ppt课件205V.1qEUQREF EQ为为Si元素的禁带宽度电压；元素的禁带宽度电压；q为电子电荷。为电子电荷。该电路又称为禁带宽度基准电压电路（或该电路又称为禁带宽度基准电压电路（或能带间隙基准电压电路）。能带间隙基准电压电路）。该电路输出电压较低但温度稳定性好，故常用该电路输出电压较低但温度稳定性好，故常用于低电压电源电路中。常用的有：于低电压电源电路中。常用的有：LM285（1.2V）、）、LM236（1.2V）、）、MC1403（2.5V）、）、LM336（2.5V）、）、LM385（2.5V）等。）等。这类基准电压电路还可方便地转换成这类基准电压电路还可方
37、便地转换成1.2V10V的基准电压电路，使之广泛应用于集成稳压器；数的基准电压电路，使之广泛应用于集成稳压器；数据转换（据转换（A/D、D/A）及集成传感器中。）及集成传感器中。79ppt课件 为避免在使用中因非正常原因造成输出短路或为避免在使用中因非正常原因造成输出短路或过载，过载，致使调整管流过很大的电流，使之损坏。故致使调整管流过很大的电流，使之损坏。故需有快速保护措施。常见保护电路有：过流保护；需有快速保护措施。常见保护电路有：过流保护；调整管安全保护；过热保护等。调整管安全保护；过热保护等。T1RT1IL1）限流型：）限流型：当调整管的电流超过额定值时，对调整管当调整管的电流超过额定
38、值时，对调整管的基极电流进行分流，使发射极电流不至于过大。的基极电流进行分流，使发射极电流不至于过大。当当IL不超过额定值时，不超过额定值时，T1截止；截止；当当IL超过额定值时，超过额定值时，T1导通，其集电极导通，其集电极从从T1的基极分流。的基极分流。R为一小电阻，用于检测负载电流。为一小电阻，用于检测负载电流。五、稳压电源中的保护电路五、稳压电源中的保护电路1过流保护过流保护80ppt课件输出电流在额定值内时：输出电流在额定值内时：三极管三极管T2截止，这时，截止，这时，电压负反馈保证电电压负反馈保证电路正常工作。路正常工作。输出电流超出额定值时：输出电流超出额定值时：UB电压上升，三
39、极管电压上升，三极管T2导通，使导通，使UO 迅速下降迅速下降，由于由于R1、R2RO，故，故UB的下降速度慢于的下降速度慢于UO，使，使UO迅速下降到迅速下降到0，实现了截流作用。，实现了截流作用。81ppt课件2调整管安全区保护电路调整管安全区保护电路82ppt课件3调整管过热保护电路调整管过热保护电路83ppt课件六、串联反馈式稳压电路缺点六、串联反馈式稳压电路缺点损耗损耗(P=UCE IL)大大电源的效率电源的效率(=Po/Pi=UoIL/UiIi)较低较低为了提高效率，可采用开关型稳压电源。为了提高效率，可采用开关型稳压电源。调整管工作在线性放大区，当负载电流较大时调整管工作在线性放
40、大区，当负载电流较大时:84ppt课件随着半导体工艺的发展，现在已生产并广泛应随着半导体工艺的发展，现在已生产并广泛应用的单片集成稳压电源，具有体积小，可靠性高，用的单片集成稳压电源，具有体积小，可靠性高，使用灵活，价格低廉等优点。最简单的集成稳压电使用灵活，价格低廉等优点。最简单的集成稳压电源只有输入，输出和公共引出端，故称之为三端集源只有输入，输出和公共引出端，故称之为三端集成稳压器。成稳压器。本节主要介绍常用的本节主要介绍常用的W7800系列系列三端集成稳压三端集成稳压器，其内部也是串联型晶体管稳压电路。器，其内部也是串联型晶体管稳压电路。该组件的外形如下图，稳压器的硅片封装在普该组件的
41、外形如下图，稳压器的硅片封装在普通功率管的外壳内，电路内部附有短路和过热保护通功率管的外壳内，电路内部附有短路和过热保护环节。环节。七、集成稳压电源七、集成稳压电源85ppt课件86ppt课件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W7800系列稳压器外形系列稳压器外形1231端端:公共端公共端2端端:输入端输入端3端端:输出端输出端W7900系列稳压器外形系列稳压器外形12387ppt课件注：注：型号后型号后XX两位数字代表输出电压值两位数字代表输出电压值输出电压额定电压值有输出电压额定电压值有:5V、9V、12V、18V、24V等等。三端集成三端集成稳压器稳压器固定式固
42、定式可调式可调式正稳压正稳压W78XX负稳压负稳压W79XX1、集成稳压电源的分类、集成稳压电源的分类88ppt课件 1、输出为固定电压的电路、输出为固定电压的电路2、应用电路、应用电路输出为固定正压时的接法如图所示输出为固定正压时的接法如图所示。注意：注意：输入与输出端之间的电压不得低于输入与输出端之间的电压不得低于3V！+_W7800系列稳压器系列稳压器 基本接线图基本接线图CoW7800CIUI+_Uo1320.11 F1F89ppt课件2、输出正负电压的电路、输出正负电压的电路正负电压同时输出电路正负电压同时输出电路W78XXCIUI+_UO132+_CIW79XX13COCO2UO9
43、0ppt课件COW78XXCIUI+_+_UO132UXXUZRDZUXX:为为W78XX固定输出电压固定输出电压 UO=UXX+UZ3、提高输出电压的电路、提高输出电压的电路91ppt课件4、输出电压可调式电路、输出电压可调式电路用三端稳压器也可以实现输出电压可调，下图是用用三端稳压器也可以实现输出电压可调，下图是用W7805组成的组成的730V可调式稳压电源。可调式稳压电源。W7805132R1CICoUI76234UoR2F0070.33 33V10k0.1 92ppt课件2O1O12RUUUURR(UXX=5V)运算放大器作为电压跟随器使用运算放大器作为电压跟随器使用,它的电源就借助于稳它的电源就借助于稳压器的输入直流电压。由于运放的输入阻抗很高压器的输入直流电压。由于运放的输入阻抗很高,输出输出阻抗很低，可以克服稳压器受输出电流变化的影响。阻抗很低，可以克服稳压器受输出电流变化的影响。132R1CICoUI76234UoR2F0070.33 33V10k0.1 W78052O1(1)XXRUUROO1XXUUUUo193ppt课件
