整流濾波穩(wěn)壓電源

1、交流交流電壓電壓脈動(dòng)脈動(dòng)直流電壓直流電壓整流整流濾波濾波有波紋的有波紋的直流電壓直流電壓穩(wěn)壓穩(wěn)壓直流直流電壓電壓穩(wěn)壓電路的工作原理穩(wěn)壓電路的工作原理穩(wěn)壓電源類型穩(wěn)壓電源類型: :以下主要討論以下主要討論線性穩(wěn)壓電路。線性穩(wěn)壓電路。穩(wěn)壓管穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路開關(guān)型開關(guān)型穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路線性線性穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路常用穩(wěn)壓電路常用穩(wěn)壓電路( (小功率設(shè)備小功率設(shè)備) )電路最簡(jiǎn)單，但電路最簡(jiǎn)單，但是帶負(fù)載能力差，是帶負(fù)載能力差，一般只提供基準(zhǔn)一般只提供基準(zhǔn)電壓，不作為電電壓，不作為電源使用。源使用。效率較高，目效率較高，目前用的也比較前用的也比較多。多。1. 整流濾波電路 1.1 單相整流電路 1.

2、2 濾波電路 1.3 倍壓電路 電子電路工作時(shí)都需要直流電源提供能量，電池因使用費(fèi)用高，一般只用于低功耗便攜式的儀器設(shè)備中。本章討論如何把交流電源變換為直流穩(wěn)壓電源，一般直流電源由如下部分組成： 整流電路是將工頻交流電轉(zhuǎn)為具有直流電成分的脈動(dòng)直流電。 濾波電路是將脈動(dòng)直流中的交流成分濾除，減少交流成分，增加直流成分。 穩(wěn)壓電路對(duì)整流后的直流電壓采用負(fù)反饋技術(shù)進(jìn)一步穩(wěn)定直流電壓。 直流電源的方框圖如圖1 .01所示。1.1.1 單相橋式整流電路1.1.2 單相半波整流電路1.1.3 單相全波整流電路1.1 單相整流電路 1.1.1 單相橋式整流電路(1) (1) 工作原理工作原理 單相橋式整流電

3、路是最單相橋式整流電路是最基本的將交流轉(zhuǎn)換為直流基本的將交流轉(zhuǎn)換為直流的電路，其電路如圖的電路，其電路如圖1.02（a）所示。）所示。（a）橋式整流電路 （b）波形圖圖1.02 單相橋式整流電路 在分析整流電路工作原理時(shí)，整流電路在分析整流電路工作原理時(shí)，整流電路 中的二極管是作為中的二極管是作為開關(guān)運(yùn)用，具有單向?qū)щ婇_關(guān)運(yùn)用，具有單向?qū)щ娦浴Ｐ?。根?jù)圖根據(jù)圖10.02(a)的電路圖可知：的電路圖可知： 當(dāng)正半周時(shí)二極管當(dāng)正半周時(shí)二極管D1、D3導(dǎo)通，在負(fù)載導(dǎo)通，在負(fù)載電阻上得到正弦波的正半周。電阻上得到正弦波的正半周。 在負(fù)載電阻上正負(fù)半周經(jīng)過(guò)合成，得到的在負(fù)載電阻上正負(fù)半周經(jīng)過(guò)合成，得到的

4、是同一個(gè)方向的單向脈動(dòng)電壓。單相橋式整流是同一個(gè)方向的單向脈動(dòng)電壓。單相橋式整流電路的波形圖見圖電路的波形圖見圖1.02(b)。 當(dāng)負(fù)半周時(shí)二極管當(dāng)負(fù)半周時(shí)二極管D2、D4導(dǎo)通，在負(fù)載導(dǎo)通，在負(fù)載電阻上得到正弦波的負(fù)半周。電阻上得到正弦波的負(fù)半周。（動(dòng)畫10-1） （動(dòng)畫10-2） 根據(jù)圖根據(jù)圖1.02（b）可知，輸出電壓是單相脈動(dòng)電壓。）可知，輸出電壓是單相脈動(dòng)電壓。通常用它的平均值與直流電壓等效。通常用它的平均值與直流電壓等效。輸出平均電壓輸出平均電壓為為（2）參數(shù)計(jì)算2202LO9 . 022dsin21VVttVVV 流過(guò)負(fù)載的平均電流為L(zhǎng)2L2L9 . 022RVRVIL2L2LD4

5、5. 022RVRVII流過(guò)二極管的平均電流為2Rmax2VV二極管所承受的最大反向電壓 流過(guò)負(fù)載的脈動(dòng)電壓中包含有直流分量和流過(guò)負(fù)載的脈動(dòng)電壓中包含有直流分量和交流分量，可將脈動(dòng)電壓做傅里葉分析。此時(shí)交流分量，可將脈動(dòng)電壓做傅里葉分析。此時(shí)諧波分量中的二次諧波幅度最大，諧波分量中的二次諧波幅度最大，最低次諧波最低次諧波的幅值與平均值的比值稱為的幅值與平均值的比值稱為脈動(dòng)系數(shù)脈動(dòng)系數(shù)S。)4cos1542cos342(22OttVv67. 0322232422VVS（3）單相橋式整流電路的負(fù)載特性曲線 單相橋式整流電路的負(fù)載特性曲線是指輸單相橋式整流電路的負(fù)載特性曲線是指輸出電壓與負(fù)載電流之間

6、的關(guān)系曲線出電壓與負(fù)載電流之間的關(guān)系曲線)(OOIfV 該曲線如圖1.03所示。曲線的斜率代表 了整流電路的內(nèi) 阻。圖1.03 單相橋式整流電路 的負(fù)載特性曲線1.1.21.1.2單相半波整流電路單相半波整流電路 單相整流電路除橋式整流電路外，還有單相半波和全波兩種形式。單相半波整流電路如圖1.04(a)所示，波形圖如圖1.04(b)所示。(a)電路圖 (b)波形圖 圖1.04 單相半波整流電路 根據(jù)圖1.04可知，輸出電壓在一個(gè)工頻周期內(nèi)，只是正半周導(dǎo)電，在負(fù)載上得到的是半個(gè)正弦波。負(fù)載上輸出平均電壓為2202LO45. 02)d(sin221VVttVVVL2L2LD45. 02RVRVI

7、I流過(guò)負(fù)載和二極管的平均電流為2Rmax2VV二極管所承受的最大反向電壓 單相全波整流電路如單相全波整流電路如圖圖1.05(a)1.05(a)所示，波形圖所示，波形圖如圖如圖1.05(b)1.05(b)所示。所示。1.1.3 單相全波整流電路 (a)電路圖 圖1.05 單相全波整流電路 (b)波形圖 根據(jù)圖根據(jù)圖1.05（b）可知，全波整流電）可知，全波整流電路的輸出，與橋式整流電路的輸出相同。路的輸出，與橋式整流電路的輸出相同。輸出平均電壓輸出平均電壓為為2202LO9 .022)d(sin21VVttVVVL2L2Lo9 . 022RVRVII流過(guò)負(fù)載的平均電流為2Rmax22VV 二極管

8、所承受的最大反向電壓67. 0322232422VVS 單相全波整流電路的脈動(dòng)系數(shù)S與單相橋式整流電路相同。注意，整流電路中的二極管是作為開關(guān)運(yùn)用的。，整流電路中的二極管是作為開關(guān)運(yùn)用的。整流電路既有交流量，又有直流量，通常對(duì)整流電路既有交流量，又有直流量，通常對(duì): 輸入（交流）輸入（交流）用有效值或最大值；用有效值或最大值； 輸出（交直流）輸出（交直流）用平均值；用平均值； 整流管正向電流整流管正向電流用平均值；用平均值； 整流管反向電壓整流管反向電壓用最大值。用最大值。 單相橋式整流電路的變壓器中只有交流電單相橋式整流電路的變壓器中只有交流電流流過(guò)，而半波和全波整流電路中均有直流分流流過(guò)，

9、而半波和全波整流電路中均有直流分量流過(guò)。所以單相橋式整流電路的變壓器效率量流過(guò)。所以單相橋式整流電路的變壓器效率較高，在同樣的功率容量條件下，體積可以小較高，在同樣的功率容量條件下，體積可以小一些。單相橋式整流電路的總體性能優(yōu)于單相一些。單相橋式整流電路的總體性能優(yōu)于單相半波和全波整流電路，故廣泛應(yīng)用于直流電源半波和全波整流電路，故廣泛應(yīng)用于直流電源之中。之中。1.2 濾波電路1.2.1 電容濾波電路1.2.2 電感濾波電路1.2.3其他形式濾波電路1.2.1 1.2.1 電容濾波電路電容濾波電路 (1)(1)濾波的基本概念濾波的基本概念 濾波電路利用電抗性元件對(duì)交、直流阻抗的不同，實(shí)現(xiàn)濾波。

10、電容器C對(duì)直流開路，對(duì)交流阻抗小，所以C應(yīng)該并聯(lián)在負(fù)載兩端。電感器L對(duì)直流阻抗小，對(duì)交流阻抗大，因此L 應(yīng)與負(fù)載串聯(lián)。經(jīng)過(guò)濾波電路后，既可保留直流分量、又可濾掉一部分交流分量，改變了交直流成分的比例，減小了電路的脈動(dòng)系數(shù)，改善了直流電壓的質(zhì)量。 （2 2）電容濾波電路）電容濾波電路 現(xiàn)以單相橋式電容濾波整流電路為例來(lái)說(shuō)明。電容濾波電路如圖1.06所示，在負(fù)載電阻上并聯(lián)了一個(gè)濾波電容C。圖1.06電容濾波電路 當(dāng)v2到達(dá)90時(shí)，v2開始下降。先假設(shè)二極管關(guān)斷，電容C就要以指數(shù)規(guī)律向負(fù)載L放電。指數(shù)放電起始點(diǎn)的放電速率很大。( 3 )( 3 )濾波原理濾波原理 若電路處于正半周，二極管D1、D3導(dǎo)

11、通，變壓器次端電壓v2給電容器C充電。此時(shí)C相當(dāng)于并聯(lián)在v2上，所以輸出波形同v2 ，是正弦形。 圖1.07電容濾波波形圖 所以，在t1到t2時(shí)刻，二極管導(dǎo)電，充電，vC=vL按正弦規(guī)律變化；t2到t3時(shí)刻二極管關(guān)斷，vC=vL按指數(shù)曲線下降，放電時(shí)間常數(shù)為RLC。電容濾波過(guò)程見圖10.07。 在剛過(guò)90時(shí)，正弦曲線下降的速率很慢。所以剛過(guò)90時(shí)二極管仍然導(dǎo)通。在超過(guò)90后的某個(gè)點(diǎn)，正弦曲線下降的速率越來(lái)越快，當(dāng)剛超過(guò)指數(shù)曲線起始放電速率時(shí)，二極管關(guān)斷。 需要指出的是，當(dāng)放電時(shí)間常數(shù)RLC增加時(shí)，t1點(diǎn)要右移， t2點(diǎn)要左移，二極管關(guān)斷時(shí)間加長(zhǎng)，導(dǎo)通角減小，見曲線3；反之，RLC減少時(shí)，導(dǎo)通角

12、增加。顯然，當(dāng)L很小，即IL很大時(shí)，電容濾波的效果不好，見圖1.08濾波曲線中的2。反之，當(dāng)L很大，即IL很小時(shí)，盡管C較小, RLC仍很大,電容濾波的效果也很好，見濾波曲線中的3。所以電容濾波適合輸出電流較小的場(chǎng)合。問(wèn)題：有無(wú)L即空載，此時(shí)VC=VL=？圖1.08 電容濾波的效果(動(dòng)畫10-3） (動(dòng)畫10-4）( 4 )( 4 )電容濾波的計(jì)算電容濾波的計(jì)算 電容濾波的計(jì)算比較麻煩，因?yàn)闆Q定輸出電壓的因素較多。工程上有詳細(xì)的曲線可供查閱。一般常采用以下近似估算法：)41 (2L2OLCRTVVV一種是用鋸齒波近似表示，即 另一種是在RLC=(35)T/ 2的條件下，近似認(rèn)為VL=VO=1.

13、2V2。（或者，電容濾波要獲得較好的效果，工程上也通常應(yīng)滿足RLC610。） 因?yàn)闉V波的過(guò)程中含有正弦波、指數(shù)曲線及諧因?yàn)闉V波的過(guò)程中含有正弦波、指數(shù)曲線及諧波成分，一般很難用精確的數(shù)學(xué)表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算，波成分，一般很難用精確的數(shù)學(xué)表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算，所以一般使用中多采用近似估算來(lái)確定其參數(shù)。所以一般使用中多采用近似估算來(lái)確定其參數(shù)。 輸出電壓可以近似看成輸出電壓可以近似看成鋸齒波，如圖所示。鋸齒波，如圖所示。 設(shè)設(shè)uc每次充電到峰值每次充電到峰值Uomax= U2后按后按RLC放電的放電的初始斜率線性下降，經(jīng)過(guò)初始斜率線性下降，經(jīng)過(guò)=RLC放電結(jié)束交于橫軸；放電結(jié)束交于橫軸；2 并令在并令在 （T

14、為正弦波周為正弦波周期）處為電容充放電轉(zhuǎn)換時(shí)的電壓值期）處為電容充放電轉(zhuǎn)換時(shí)的電壓值Uomin。2T則：則：2UUUOminOmax)AV(O CR2TUUULOmaxOminOmax 由相似三角形關(guān)系可得：由相似三角形關(guān)系可得：OmaxLOminOmaxUC4RT2UU 2UUUOminOmax)AV(O 則：則：2UUUOminOmaxOmax )C4RT1(ULOmax 即：即：)C4RT1(U2UL2O(AV) Io(AV)= Uo(AV)/RL脈動(dòng)系數(shù)脈動(dòng)系數(shù)S：采用近似波形計(jì)算。采用近似波形計(jì)算。以（以（UomaxUomin）為基波峰）為基波峰-峰值，則峰值，則OmaxLOminO

15、maxUC4RT2UU 1TC4R1TC4RT)C4RT1(UUC4RTSLLLOmaxOmaxL 實(shí)際實(shí)際uo的波動(dòng)沒有近似波形誤差大，故實(shí)際的波動(dòng)沒有近似波形誤差大，故實(shí)際S比比計(jì)算值要小。計(jì)算值要小。一般取一般取近似估算近似估算: Uo(AV)1.2U2(b) 流過(guò)二極管瞬時(shí)電流很大流過(guò)二極管瞬時(shí)電流很大RLC 越大越大 Uo越高越高負(fù)載電流的平均值越大負(fù)載電流的平均值越大 ; 整流管導(dǎo)電時(shí)間越短整流管導(dǎo)電時(shí)間越短 iD的峰值電流越大的峰值電流越大(a) 輸出電壓輸出電壓 平均值平均值Uo與時(shí)間常數(shù)與時(shí)間常數(shù) RLC 有關(guān)有關(guān)RLC 愈大愈大 電容器放電愈慢電容器放電愈慢 Uo(平均值平

16、均值)愈大愈大(c) 二極管承受的最高反向電壓：二極管承受的最高反向電壓：22UURMT)5 . 25 . 1(2T)53(CRL (d) 濾波電容應(yīng)選用耐壓濾波電容應(yīng)選用耐壓1.1 的電解電容。的電解電容。2U2 （ 5 5 ）外特性）外特性 整流濾波電路中，輸出直流電壓VL隨負(fù)載電流 IO的變化關(guān)系曲線如圖1.09所示。 圖1.09 整流濾波電路的外特性2OLd2O2OL1.22) 53(=0.9=, 02=,=VVTCRVVCVVRuou2uDioDRLTu1C t0 2 3 2U2Io Uo半波整流電容濾波半波整流電容濾波 電路的外特性電路的外特性2U20.9U20.45U2估算公式估

17、算公式: UO=1.0U2 2UDRM=2U2:UDRu20 *使用條件：2)53(LdTCR名 稱VL(空載)VL(帶載)二極管反向最大電壓每管平均電流半波整流22V245. 0V22VIL全波整流電容濾波22V1.2V2*222V0.5IL橋式整流電容濾波22V1.2V2*22V0.5IL橋式整流電感濾波22V0.9V222V0.5IL整流濾波電路設(shè)計(jì)舉例 例 設(shè)計(jì)一個(gè)橋式整流電容濾波電路，用 220V、50Hz交流供電，要求輸出直流電壓Uo45V，負(fù)載電流IL200mA。U2RLUo 45V220VCT橋式整流電容濾波電路解: （1） 電路的選擇。 (2) 整流二極管的選擇。 ID0.5

18、IL0.5200100mA Uo1.2 U2 所以 U2 每個(gè)二極管承受的最大反向電壓vUUdr5 .525 .374 . 122maxVU5 .372 . 15 . 42 . 10 根據(jù)ID和Udrmax進(jìn)行選管?？蛇x用整流二極管2CP31B(最大整流電流為250mA, 最大反向工作電壓為100V)。 (3) 濾波電容C的確定。一般應(yīng)使放電時(shí)間常數(shù)RLC大于電容C的充電周期(35)倍。對(duì)橋式整流來(lái)說(shuō)，C的充電周期等于交流電網(wǎng)周期的一半, 即2)53(TCRLTTCRL224 取 其中sfT02. 05011 所以u(píng)Fc17822502. 02可選取200F 耐壓50V的電容器1.2.2 1.

19、2.2 電感濾波電路電感濾波電路 利用儲(chǔ)能元件電感器利用儲(chǔ)能元件電感器的電流不能突變的電流不能突變的性質(zhì)，把電感的性質(zhì)，把電感與整流電路的負(fù)載與整流電路的負(fù)載L相相串聯(lián)，也可以起到濾波的作用。串聯(lián)，也可以起到濾波的作用。 圖1.10 電感濾波電路 圖1.11 波形圖 電感濾波電路如圖10.10所示。電感濾波的波形圖如圖10.11所示。 當(dāng)當(dāng)v2正半周時(shí)，正半周時(shí)，D1、D3導(dǎo)電，導(dǎo)電，電感中的電流將滯后電感中的電流將滯后v2。當(dāng)負(fù)半周時(shí)，。當(dāng)負(fù)半周時(shí)，電感中的電流將經(jīng)由電感中的電流將經(jīng)由D2、D4提供。因提供。因橋式電路的對(duì)稱性，和電感中電流的橋式電路的對(duì)稱性，和電感中電流的連續(xù)性，四個(gè)二極管

20、連續(xù)性，四個(gè)二極管D1、D3 ； D2、 D4的導(dǎo)通角都是的導(dǎo)通角都是180。（動(dòng)畫10-5）電感濾波原理電感濾波原理對(duì)諧波分量對(duì)諧波分量: f 越高，越高，XL 越大越大,電壓大部分降在電壓大部分降在XL上。上。 因此，因此，在輸出端得到比較平滑的直流電壓。在輸出端得到比較平滑的直流電壓。Uo(AV)0.9U2當(dāng)忽略電感線圈的直流電阻時(shí)，輸出平均電壓當(dāng)忽略電感線圈的直流電阻時(shí)，輸出平均電壓: :u2u1RLLuo對(duì)直流分量對(duì)直流分量: XL=0 相當(dāng)于短路相當(dāng)于短路,電壓大部分降在電壓大部分降在RL上上1.2.31.2.3其他形式的濾波電路其他形式的濾波電路改善濾波特性的方法：改善濾波特性的

21、方法：采取多級(jí)濾波。如：采取多級(jí)濾波。如：L-C 型濾波電路：型濾波電路：在電感濾波后面再接一電容。在電感濾波后面再接一電容。RC 型濾波電路：型濾波電路：在電容濾波后再接一級(jí)在電容濾波后再接一級(jí)RC濾濾波電路。波電路。 性能及應(yīng)用場(chǎng)合分別與電容濾波和電感濾波相似。性能及應(yīng)用場(chǎng)合分別與電容濾波和電感濾波相似。LC 型濾波電路：型濾波電路：在電容濾波后面再接在電容濾波后面再接L-C 型型濾波電路。濾波電路。. . RC RC 型型濾波器濾波器改善濾波特性的方法：改善濾波特性的方法：采取多級(jí)濾波采取多級(jí)濾波uoRu2u1C1C2uo1 RLRC 型型濾波器濾波器uoRu2u1C1C2uo1 RLu

22、o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/(moLLLmoUCRRCRRRU122221)1()/(1通常選擇濾波元件的參數(shù)使得：通常選擇濾波元件的參數(shù)使得：)/(12LRRCmoLLLmoURRCRRRU121)/(1moLLLmoUCRRCRRRU122221)1()/(1uo的脈動(dòng)系數(shù)的脈動(dòng)系數(shù)S與與uo1的脈動(dòng)系數(shù)的脈動(dòng)系數(shù)S 的關(guān)系：的關(guān)系：SRRCUURRCUUSLomoLomo)/(1)/(12121、 L L- -C C 型濾波電路型濾波電路u2u1LuoCRLuo1設(shè)設(shè)uo1的直流分量為的直流分量為U O，交流分量的

23、基波的幅，交流分量的基波的幅值為值為U O1m，：，：29 .0 UUUoo67. 0SmoCLLCLmoUXRXXRU11)j/(j)j/(moCLLCLmoUXRXXRU11)j/(j)j/(通常選擇濾波元件的參數(shù)使得：通常選擇濾波元件的參數(shù)使得：LRC1momoCLCmoULCUXXXU121111jjjuo的脈動(dòng)系數(shù)的脈動(dòng)系數(shù)S與與uo1的脈動(dòng)系數(shù)的脈動(dòng)系數(shù)S 的關(guān)系：的關(guān)系：SLCUULCUUSomoomo21211111、LC LC 型濾波電路型濾波電路u2u1LuoC2RLuo1C1顯然，顯然， LC 型濾波電路輸出電壓的脈動(dòng)系型濾波電路輸出電壓的脈動(dòng)系數(shù)比只有數(shù)比只有LC濾波時(shí)

24、更小，濾波時(shí)更小，波形更加平滑波形更加平滑；由；由于在輸入端接入了電容，因而較只有于在輸入端接入了電容，因而較只有LC濾波濾波時(shí)，時(shí)，提高了輸出電壓提高了輸出電壓。請(qǐng)自行分析請(qǐng)自行分析LC 型濾波電路的輸出型濾波電路的輸出電壓和脈動(dòng)系數(shù)等基本參數(shù)。電壓和脈動(dòng)系數(shù)等基本參數(shù)。1.3 1.3 倍壓整流電路倍壓整流電路 利用濾波電容的充放電作用，將多個(gè)電容和二極利用濾波電容的充放電作用，將多個(gè)電容和二極管組合可獲得倍數(shù)于變壓器附邊電壓的輸出電壓。管組合可獲得倍數(shù)于變壓器附邊電壓的輸出電壓。1.3.1 二倍壓整流電路二倍壓整流電路u2的正半周時(shí)：的正半周時(shí)：D1導(dǎo)通，導(dǎo)通，D2截止，理想情況下，電截止

25、，理想情況下，電容容C1的電壓：的電壓：21CU2U u2的負(fù)半周時(shí)：的負(fù)半周時(shí)：D2導(dǎo)通，導(dǎo)通，D1截止，理想情況下，電截止，理想情況下，電容容C2的電壓：的電壓：21C22CU22UUU 輸出端的電壓：輸出端的電壓：22COU22UU 即二倍壓電壓。即二倍壓電壓。+22U1.3.2 1.3.2 多倍壓整流電路多倍壓整流電路+222Uu2的第一個(gè)正半周：的第一個(gè)正半周：u2、C1、D1構(gòu)成回路，構(gòu)成回路，C1充充電到：電到：22Uu2的第一個(gè)負(fù)半周：的第一個(gè)負(fù)半周：u2、C2、D2 、C1構(gòu)成回路，構(gòu)成回路，C2充電到：充電到：222UC1u1u2D1D2D3D4D5D6C3C5C2C4C6

26、+22U+222U+222U+222U+222U+222UC1u1u2D1D2D3D4D5D6C3C5C2C4C6u2的第二個(gè)正半周：的第二個(gè)正半周：u2、C1、C3 、D3 、C2構(gòu)成回構(gòu)成回路，路， C1補(bǔ)充電荷，補(bǔ)充電荷，C3充電到：充電到：222Uu2的第二個(gè)負(fù)半周：的第二個(gè)負(fù)半周： u2、C2、C4、D4、C3 、C1構(gòu)構(gòu)成回路，成回路， C2補(bǔ)充電荷，補(bǔ)充電荷， C4充電到：充電到：222U把電容接在相應(yīng)電容組的兩端，即把電容接在相應(yīng)電容組的兩端，即可獲得所需的多倍壓直流輸出。可獲得所需的多倍壓直流輸出。2.1 穩(wěn)壓電路概述2.2 硅穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路2.3 線性串聯(lián)型穩(wěn)壓電源2.

27、1 2.1 穩(wěn)壓電路概述穩(wěn)壓電路概述2.1.1 引起輸出電壓不穩(wěn)定的原因2.1.2 穩(wěn)壓電路的技術(shù)指標(biāo) 引起輸出電壓變化的原因是引起輸出電壓變化的原因是負(fù)載電流的變化負(fù)載電流的變化和和輸輸入電壓的變化，入電壓的變化，參見參見圖圖1.121.12。2.1.1 2.1.1 引起輸出電壓不穩(wěn)定的原因引起輸出電壓不穩(wěn)定的原因負(fù)載電流的變化會(huì)負(fù)載電流的變化會(huì)在整流電源的內(nèi)阻上產(chǎn)生電壓降，在整流電源的內(nèi)阻上產(chǎn)生電壓降，從而使輸入電壓發(fā)生變化。從而使輸入電壓發(fā)生變化。圖圖1.121.12穩(wěn)壓電源方框圖穩(wěn)壓電源方框圖),(=OIOIVfV即2.1.22.1.2穩(wěn)壓電路的技術(shù)指標(biāo)穩(wěn)壓電路的技術(shù)指標(biāo) 用穩(wěn)壓電路的

28、技術(shù)指標(biāo)去衡量穩(wěn)壓電路性能用穩(wěn)壓電路的技術(shù)指標(biāo)去衡量穩(wěn)壓電路性能的高低。的高低。 VI和和 IO引起的引起的 VO可用下式表示可用下式表示 (1)(1)穩(wěn)壓系數(shù)穩(wěn)壓系數(shù)Sr0=IOIOrO=IVVVVS定義為定義為OoIrOOOIIOOIRVSIIVVVVV有時(shí)穩(wěn)壓系數(shù)也用下式定義0=IIOOrO/=IVVVVS當(dāng)輸出電流從零變化到最大額定值時(shí)，當(dāng)輸出電流從零變化到最大額定值時(shí)，輸出電壓的相對(duì)變化值。輸出電壓的相對(duì)變化值。（4 4）電流調(diào)整率）電流調(diào)整率SI%100=0=OOIIVVVS (3)(3)輸出電阻輸出電阻Ro0=OOoI=VIVR%1001=0=IOOVOIVVVS (2)(2)電

29、壓調(diào)整率電壓調(diào)整率SV一般特指一般特指V Vi i/ /V Vi i= =10%10%時(shí)的時(shí)的Sr輸入電壓交流紋波峰峰值與輸出電壓輸入電壓交流紋波峰峰值與輸出電壓交流紋波峰峰值之比的分貝數(shù)。交流紋波峰峰值之比的分貝數(shù)。（6 6）輸出電壓的溫度系數(shù)）輸出電壓的溫度系數(shù)ST%1001=0=0,=OOTIOVITVVS 如果考慮溫度對(duì)輸出電壓的影響, 則輸出電壓是輸入電壓、負(fù)載電流和溫度的函數(shù)),(=OIOTIVfV（5 5）紋波抑制比）紋波抑制比Srip p-opp-iprip20lg=VVS2.2 2.2 硅穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路硅穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路2.2.1 2.2.1 硅穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路的原理

30、硅穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路的原理2.2.2 2.2.2 穩(wěn)壓電阻的計(jì)算穩(wěn)壓電阻的計(jì)算2.2.3 2.2.3 基準(zhǔn)源基準(zhǔn)源2.2.1 2.2.1 硅穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路的原理硅穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路的原理硅穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路的電路圖如硅穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路的電路圖如圖圖1.131.13所示。所示。 它是利用穩(wěn)壓二極它是利用穩(wěn)壓二極管的反向擊穿特性穩(wěn)管的反向擊穿特性穩(wěn)壓的，由于反向特性壓的，由于反向特性陡直，較大的電流變陡直，較大的電流變化，只會(huì)引起較小的化，只會(huì)引起較小的電壓變化。電壓變化。圖圖1.13 1.13 硅穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路硅穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路(1) (1) 當(dāng)輸入電壓變化時(shí)如何穩(wěn)壓當(dāng)輸入電壓變化時(shí)

31、如何穩(wěn)壓根據(jù)電路圖可知根據(jù)電路圖可知ZLR+=IIIRIVVVVVRIRIZO= 輸入電壓輸入電壓VI的增加，必然引起的增加，必然引起VO的增加，即的增加，即VZ增增加，從而使加，從而使IZ增加，增加，IR增加，使增加，使VR增加，從而使輸出增加，從而使輸出電壓電壓VO減小。這一穩(wěn)壓過(guò)程可概括如下：減小。這一穩(wěn)壓過(guò)程可概括如下： 這里這里VO減小應(yīng)理解為，由于輸入電壓減小應(yīng)理解為，由于輸入電壓VI的增加，的增加，在穩(wěn)壓二極管的調(diào)節(jié)下，使在穩(wěn)壓二極管的調(diào)節(jié)下，使VO的增加沒有那么大而的增加沒有那么大而已。已。VO還是要增加一點(diǎn)的，這是一個(gè)有差調(diào)節(jié)系統(tǒng)。還是要增加一點(diǎn)的，這是一個(gè)有差調(diào)節(jié)系統(tǒng)。VI

32、VOVZIZIRVRVO圖圖1.14 1.14 硅穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路硅穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路(2) (2) 當(dāng)負(fù)載電流變化時(shí)如何穩(wěn)壓當(dāng)負(fù)載電流變化時(shí)如何穩(wěn)壓 負(fù)載電流負(fù)載電流IL的增加，必然引起的增加，必然引起IR的增加，即的增加，即VR增增加，從而使加，從而使VZ=VO減小，減小，IZ減小。減小。IZ的減小必然使的減小必然使IR減減小，小，VR減小，從而使輸出電壓減小，從而使輸出電壓VO增加。這一穩(wěn)壓過(guò)程增加。這一穩(wěn)壓過(guò)程可概括如下：可概括如下： ILIRVRVZ（VO）IZIRVRVO2.2.22.2.2穩(wěn)壓電阻的計(jì)算穩(wěn)壓電阻的計(jì)算 穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓性能與穩(wěn)壓二極管擊穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路

33、的穩(wěn)壓性能與穩(wěn)壓二極管擊 穿特性的動(dòng)態(tài)電阻有關(guān)，與穩(wěn)壓電阻穿特性的動(dòng)態(tài)電阻有關(guān)，與穩(wěn)壓電阻R的阻值大小有關(guān)。的阻值大小有關(guān)。穩(wěn)壓二極管的動(dòng)態(tài)電阻越小，穩(wěn)壓電阻穩(wěn)壓二極管的動(dòng)態(tài)電阻越小，穩(wěn)壓電阻R越大越大，穩(wěn)壓性能越好。穩(wěn)壓性能越好。穩(wěn)壓電阻穩(wěn)壓電阻R 的作用的作用將穩(wěn)壓二極管電流的變化轉(zhuǎn)換為電壓的變化，將穩(wěn)壓二極管電流的變化轉(zhuǎn)換為電壓的變化，從而起到調(diào)節(jié)作用，同時(shí)從而起到調(diào)節(jié)作用，同時(shí)R也是限流電阻。也是限流電阻。 顯然顯然R 的數(shù)值越大，較小的數(shù)值越大，較小IZ的變化就可引起足夠大的變化就可引起足夠大的的VR變化，就可達(dá)到足夠的穩(wěn)壓效果。變化，就可達(dá)到足夠的穩(wěn)壓效果。 但但R 的數(shù)值越大，就

34、需要較大的輸入電壓的數(shù)值越大，就需要較大的輸入電壓VI值，損值，損耗就要加大。耗就要加大。穩(wěn)壓電阻的計(jì)算如下穩(wěn)壓電阻的計(jì)算如下 當(dāng)當(dāng)輸入電壓最小，負(fù)載電流最大輸入電壓最小，負(fù)載電流最大時(shí)，流過(guò)穩(wěn)時(shí)，流過(guò)穩(wěn)壓二極管的電流最小。此時(shí)壓二極管的電流最小。此時(shí)I IZ Z不應(yīng)小于不應(yīng)小于I IZminZmin，由此可計(jì)算出由此可計(jì)算出穩(wěn)壓電阻的最大值穩(wěn)壓電阻的最大值，實(shí)際選用的，實(shí)際選用的穩(wěn)壓電阻應(yīng)小于最大值。即穩(wěn)壓電阻應(yīng)小于最大值。即LmaxZminZIminmax=IIVVR 當(dāng)當(dāng)輸入電壓最大，負(fù)載電流最小輸入電壓最大，負(fù)載電流最小時(shí)，流過(guò)時(shí)，流過(guò) 穩(wěn)壓二極管的電流最大。此時(shí)穩(wěn)壓二極管的電流最大。

35、此時(shí)I IZ Z不應(yīng)超過(guò)不應(yīng)超過(guò)I IZmaxZmax，由，由 此可計(jì)算出此可計(jì)算出穩(wěn)壓電阻的最小值穩(wěn)壓電阻的最小值。即。即LminZmaxZImaxmin=IIVVRmaxmin Iomax。（2）穩(wěn)壓管的選擇）穩(wěn)壓管的選擇UZ=UOIZMIZ Iomax IominIZM Iomax +IZ（3）限流電阻的選擇）限流電阻的選擇由由ORZZIRIIIRUUI 得得ZLminZZIminIRURUU LminZZZIminmax/RUIUUR ZMLmaxZZImaxIRURUU LmaxZZMZImaxmin/RUIUUR max2RmaxRRIP 限流電阻的功率：限流電阻的功率：（空載時(shí)）

36、（空載時(shí)） 【例】【例】為了保護(hù)穩(wěn)壓管，經(jīng)常為了保護(hù)穩(wěn)壓管，經(jīng)常在圖在圖1-14所示電路中加一限所示電路中加一限流電阻。假設(shè)穩(wěn)壓電路的輸入電壓為流電阻。假設(shè)穩(wěn)壓電路的輸入電壓為15V，穩(wěn)壓管的，穩(wěn)壓管的輸出電輸出電壓為壓為12V，穩(wěn)壓管的安全工作電流范圍為，穩(wěn)壓管的安全工作電流范圍為550mA，負(fù)載電，負(fù)載電流流為為400，求限流電阻的取值范圍。，求限流電阻的取值范圍。解解 : 依題意可知流過(guò)負(fù)載電阻的電流為依題意可知流過(guò)負(fù)載電阻的電流為ORLL1230400UImAR因此流過(guò)限流電阻的總電流變化范圍為因此流過(guò)限流電阻的總電流變化范圍為35mA80mAI總而限流電阻兩端的電壓為而限流電阻兩端的

37、電壓為3V，便可求得，便可求得R的范圍為的范圍為300030008035R37.585.7R2.3 2.3 線性串聯(lián)型穩(wěn)壓電源線性串聯(lián)型穩(wěn)壓電源 穩(wěn)壓二極管的缺點(diǎn)是工作電流較小，穩(wěn)定電壓值不穩(wěn)壓二極管的缺點(diǎn)是工作電流較小，穩(wěn)定電壓值不能連續(xù)調(diào)節(jié)。線性串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的工作電流較大，輸能連續(xù)調(diào)節(jié)。線性串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的工作電流較大，輸出電壓一般可連續(xù)調(diào)節(jié)，穩(wěn)壓性能優(yōu)越。目前這種穩(wěn)壓出電壓一般可連續(xù)調(diào)節(jié)，穩(wěn)壓性能優(yōu)越。目前這種穩(wěn)壓電源已經(jīng)制成單片集成電路，廣泛應(yīng)用在各種電子儀器電源已經(jīng)制成單片集成電路，廣泛應(yīng)用在各種電子儀器和電子電路之中。線性串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的缺點(diǎn)是損耗較和電子電路之中。線性串聯(lián)型穩(wěn)壓

38、電源的缺點(diǎn)是損耗較大，效率低。大，效率低。2.3.1 線性串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的工作原理2.3.2 穩(wěn)壓電路的保護(hù)環(huán)節(jié)2.3.3 三端集成穩(wěn)壓器2.3.1 2.3.1 線性串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的工作原理線性串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的工作原理（1 1） 基本調(diào)整管電路基本調(diào)整管電路 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路中，負(fù)載電流最大變化范圍等穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路中，負(fù)載電流最大變化范圍等于穩(wěn)壓管的最大穩(wěn)定電流和最小穩(wěn)定電流之差，于穩(wěn)壓管的最大穩(wěn)定電流和最小穩(wěn)定電流之差，即即Izmax-Iz。擴(kuò)大負(fù)載電流的最簡(jiǎn)單方法是。擴(kuò)大負(fù)載電流的最簡(jiǎn)單方法是,利利用晶體管的電流放電作用。電路采用射極輸出用晶體管的電流放電作用。電路采用射極輸出形式，引入了電

39、壓負(fù)反饋，可以穩(wěn)定輸出電壓。形式，引入了電壓負(fù)反饋，可以穩(wěn)定輸出電壓。 ILmax = （1+)(Izmax - Iz) Uo = Uz Ube ，必須使調(diào)整管工作在放大狀態(tài)。必須使調(diào)整管工作在放大狀態(tài)。式式 Uo = Uz Ube 表明基本調(diào)整管穩(wěn)壓電路輸出電壓仍然不穩(wěn)，因表明基本調(diào)整管穩(wěn)壓電路輸出電壓仍然不穩(wěn)，因Ube的變化使的變化使 輸出電壓變化，穩(wěn)定性較差。為了輸出電壓變化，穩(wěn)定性較差。為了使輸出電壓可調(diào)，也為了加深電壓負(fù)饋，引入放使輸出電壓可調(diào)，也為了加深電壓負(fù)饋，引入放大環(huán)節(jié)。大環(huán)節(jié)。UBE2T2 UCE2R4RLUOUiIO比較比較放大放大調(diào)整調(diào)整元件元件UZR3DZT1UBE1

40、UCE1基準(zhǔn)基準(zhǔn)電壓電壓采樣采樣環(huán)節(jié)環(huán)節(jié)R1R2RPVB2RPRP若若Ui 變化使變化使UO增大時(shí)，自動(dòng)調(diào)整過(guò)程如下：增大時(shí)，自動(dòng)調(diào)整過(guò)程如下：UiUOVB2 UBE2IB2IC2UCE2 UO UCE1 IC1 IB1 UBE1 UZ不變不變UBE2T2 UCE2R4RLUOR1R2RPVB2IOT1UBE1UZR3DZUiUCE1RPRPIB1UO = (UBE2 + UZ)R1+ RP + R2R2+ RP UZR1+ RP + R2R2+ RP UZ ，R1+ RP + R2R2 UOmax UOmin UZR1+ RP + R2R2+ RP UBE2T2 UCE2R4RLUOR1R2

41、RPVB2IOT1UBE1UZR3DZUCE1UiRPRPIB1(2) (2) 使用運(yùn)放的穩(wěn)壓電源的工作原理使用運(yùn)放的穩(wěn)壓電源的工作原理 根據(jù)圖根據(jù)圖1.181.18分分兩兩種情況種情況來(lái)加以討論。來(lái)加以討論。1 1輸入電壓變化，輸入電壓變化，負(fù)載電流保持不變負(fù)載電流保持不變 輸入電壓輸入電壓VI的增加，必然會(huì)使輸出電壓的增加，必然會(huì)使輸出電壓VO有所增有所增加，輸出電壓經(jīng)過(guò)取樣電路取出一部分信號(hào)加，輸出電壓經(jīng)過(guò)取樣電路取出一部分信號(hào)Vf與基準(zhǔn)與基準(zhǔn)源電壓源電壓VREF比較，獲得誤差信號(hào)比較，獲得誤差信號(hào)V。誤差信號(hào)經(jīng)放。誤差信號(hào)經(jīng)放大后，用大后，用VO1去控制調(diào)整管的管壓降去控制調(diào)整管的管壓

42、降VCE增加，從而增加，從而抵消輸入電壓增加的影響。抵消輸入電壓增加的影響。 VIVOVfVO1VCEVO（動(dòng)畫16-2） 2 2負(fù)載電流變化，輸入電壓保持不變負(fù)載電流變化，輸入電壓保持不變 負(fù)載電流負(fù)載電流IL的增加，必然會(huì)使輸入電壓的增加，必然會(huì)使輸入電壓VI有所減有所減小，輸出電壓小，輸出電壓VO必然有所下降，經(jīng)過(guò)取樣電路取出必然有所下降，經(jīng)過(guò)取樣電路取出一部分信號(hào)一部分信號(hào)Vf與基準(zhǔn)源電壓與基準(zhǔn)源電壓VREF比較，獲得的誤差比較，獲得的誤差信號(hào)使信號(hào)使VO1增加，從而使調(diào)整管的管壓降增加，從而使調(diào)整管的管壓降VCE下降，下降，從而抵消因從而抵消因IL增加，使輸入電壓減小的影響。增加，使

43、輸入電壓減小的影響。 ILVIVOVfVO1VCEVO3.3.輸出電壓調(diào)節(jié)范圍的計(jì)算輸出電壓調(diào)節(jié)范圍的計(jì)算根據(jù)圖根據(jù)圖1.191.19可知可知VfVREFREF2321O1O)+(1=VRRRRVV調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)R2顯然可以改變輸出電壓。顯然可以改變輸出電壓。（動(dòng)畫16-1） 復(fù)合管復(fù)合管RLUOUiIOT1UZR3DZN+T2運(yùn)放運(yùn)放利用三極管利用三極管 T1 和和 T2 構(gòu)成復(fù)合管構(gòu)成復(fù)合管擴(kuò)大輸出電流；擴(kuò)大輸出電流；利用運(yùn)放利用運(yùn)放 N 提高穩(wěn)壓電路靈敏度和溫度穩(wěn)定性。提高穩(wěn)壓電路靈敏度和溫度穩(wěn)定性。R1R2RPR3RPR2R4R5R6R7R8R9R1RT3T1T2DZ2Ui+E 輔助電源輔助

44、電源IOUO+-+-UR9+-UR7+-IRDZ1UBE3虛線框內(nèi)為截流型保護(hù)電路虛線框內(nèi)為截流型保護(hù)電路: 當(dāng)當(dāng) IO過(guò)載或過(guò)載或RL短路時(shí)短路時(shí), T3導(dǎo)通導(dǎo)通, 可使可使 IO , 從而保護(hù)從而保護(hù) T1不被燒毀。不被燒毀。RL2.3.2 2.3.2 穩(wěn)壓電路的保護(hù)環(huán)節(jié)穩(wěn)壓電路的保護(hù)環(huán)節(jié) 串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的內(nèi)阻很小，如果輸出端短路，串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的內(nèi)阻很小，如果輸出端短路，則輸出短路電流很大。同時(shí)輸入電壓將全部降落在調(diào)則輸出短路電流很大。同時(shí)輸入電壓將全部降落在調(diào)整管上，使調(diào)整管的功耗大大增加，調(diào)整管將因過(guò)損整管上，使調(diào)整管的功耗大大增加，調(diào)整管將因過(guò)損耗發(fā)熱而損壞，為此必須對(duì)穩(wěn)壓電源的短

45、路進(jìn)行保護(hù)。耗發(fā)熱而損壞，為此必須對(duì)穩(wěn)壓電源的短路進(jìn)行保護(hù)。過(guò)載也會(huì)造成損壞。過(guò)載也會(huì)造成損壞。 保護(hù)的方法保護(hù)的方法反饋保護(hù)型反饋保護(hù)型溫度保護(hù)型溫度保護(hù)型截流型截流型限流型限流型利用集成電路制造工藝，利用集成電路制造工藝，在調(diào)整管旁制作在調(diào)整管旁制作PN結(jié)溫度傳感器。結(jié)溫度傳感器。當(dāng)溫度超標(biāo)時(shí)，啟動(dòng)保護(hù)電路工作，當(dāng)溫度超標(biāo)時(shí)，啟動(dòng)保護(hù)電路工作，工作原理與反饋保護(hù)型相同。工作原理與反饋保護(hù)型相同。限流型過(guò)流保護(hù)限流型過(guò)流保護(hù) 過(guò)流時(shí)使調(diào)整管發(fā)射極電流限制在某一數(shù)值的過(guò)流時(shí)使調(diào)整管發(fā)射極電流限制在某一數(shù)值的電路，稱電路，稱為限流型保護(hù)為限流型保護(hù)。 Iomax = Ube2 / R 特點(diǎn)特點(diǎn)

46、限流型保護(hù)電路雖然組成簡(jiǎn)單，但在保護(hù)電路起作用后，調(diào)整管的Uce值最大，工作電流Ic也是最大，因而就有較大的功耗，所以不適用于大功率電路。截流型過(guò)流保護(hù) 凡是在過(guò)流時(shí)使調(diào)整管發(fā)射極電流迅速凡是在過(guò)流時(shí)使調(diào)整管發(fā)射極電流迅速減小到較小數(shù)值的電路，稱為減小到較小數(shù)值的電路，稱為截流型保截流型保護(hù)電路護(hù)電路。 圖圖1.191.19截流型特性截流型特性保護(hù)原理保護(hù)原理 因過(guò)流使T2 導(dǎo)通，導(dǎo)致U+電壓上升， U+- UB1 - UC1（=Uo) - R3 -UB2 - IC2 - U+ - Uo . 最終導(dǎo)致Uo 接近于零，實(shí)現(xiàn)截流作用。2.3.3 2.3.3 三端集成穩(wěn)壓器三端集成穩(wěn)壓器( 1 )

47、( 1 ) 概述概述 將串聯(lián)穩(wěn)壓電源和保護(hù)電路集成在一起就是集成穩(wěn)將串聯(lián)穩(wěn)壓電源和保護(hù)電路集成在一起就是集成穩(wěn)壓器。早期的集成穩(wěn)壓器外引線較多，壓器。早期的集成穩(wěn)壓器外引線較多，現(xiàn)在的集成穩(wěn)壓現(xiàn)在的集成穩(wěn)壓器只有三個(gè)：輸入端、輸出端和公共端，稱為三端集成器只有三個(gè)：輸入端、輸出端和公共端，稱為三端集成穩(wěn)壓器。穩(wěn)壓器。它的電路符號(hào)見圖它的電路符號(hào)見圖1.211.21，外形如圖，外形如圖1.221.22所示。所示。 圖圖1.211.21集成穩(wěn)壓器符號(hào)集成穩(wěn)壓器符號(hào)要特別注意，不同型號(hào)，要特別注意，不同型號(hào)，不同封裝的集成穩(wěn)壓器，不同封裝的集成穩(wěn)壓器，它們?nèi)齻€(gè)電極的位置是不它們?nèi)齻€(gè)電極的位置是不同的

48、，要查手冊(cè)確定。同的，要查手冊(cè)確定。圖圖1.22 1.22 外形圖外形圖 照片 線性三端集成穩(wěn)壓器的分類線性三端集成穩(wěn)壓器的分類三端集成穩(wěn)壓器有如下幾種：三端集成穩(wěn)壓器有如下幾種：1.三端固定正輸出集成穩(wěn)壓器，三端固定正輸出集成穩(wěn)壓器，國(guó)標(biāo)型號(hào)國(guó)標(biāo)型號(hào)為為CW78-/CW78M-/CW78L-2.三端固定負(fù)輸出集成穩(wěn)壓器，三端固定負(fù)輸出集成穩(wěn)壓器，國(guó)標(biāo)型號(hào)國(guó)標(biāo)型號(hào)為為CW79-/CW79M-/CW79L-3.三端可調(diào)正輸出集成穩(wěn)壓器，三端可調(diào)正輸出集成穩(wěn)壓器，國(guó)標(biāo)型號(hào)國(guó)標(biāo)型號(hào)為為CW117-/CW117M-/CW117L- CW217-/CW217M-/CW217L- CW317-/CW317

49、M-/CW317L-4.三端可調(diào)負(fù)輸出集成穩(wěn)壓器，三端可調(diào)負(fù)輸出集成穩(wěn)壓器，國(guó)標(biāo)型號(hào)國(guó)標(biāo)型號(hào)為為CW137-/CW137M-/CW137L- CW237-/CW237M-CW237L- CW337-/CW337M-/CW337L-5.三端低壓差集成穩(wěn)壓器三端低壓差集成穩(wěn)壓器6. 大電流三端集成穩(wěn)壓器大電流三端集成穩(wěn)壓器 以上以上 1-為軍品級(jí)為軍品級(jí)；2-為工業(yè)品級(jí)為工業(yè)品級(jí)；3-為民品級(jí)為民品級(jí)。 軍品級(jí)軍品級(jí)為金屬外殼或陶瓷封裝，工作溫度范圍為金屬外殼或陶瓷封裝，工作溫度范圍-55150； 工業(yè)品級(jí)工業(yè)品級(jí)為金屬外殼或陶瓷封裝，工作溫度范圍為金屬外殼或陶瓷封裝，工作溫度范圍-25150；

50、民品級(jí)民品級(jí)多為塑料封裝，工作溫度范圍多為塑料封裝，工作溫度范圍0125。( 2 ) ( 2 ) 三端固定集成穩(wěn)壓器三端固定集成穩(wěn)壓器CW7800 系列系列( (正電源正電源) )CW7900 系列系列( (負(fù)電源負(fù)電源) )5 V/ 6 V/ 9 V/ 12 V/ 15 V/ 18 V/ 24 V1、78、79 系列的型號(hào)命名系列的型號(hào)命名輸出電流輸出電流78L / 79L 輸出電流輸出電流 100 mA78M / 9M 輸出電流輸出電流 500 mA78 / 79 輸出電流輸出電流 1.5 A輸出電壓輸出電壓例如：例如：CW7805 輸出輸出 5 V，最大電流，最大電流 1.5 ACW78

51、M05 輸出輸出 5 V，最大電流，最大電流 0.5 ACW78L05 輸出輸出 5 V，最大電流，最大電流 0.1 A注意點(diǎn)注意點(diǎn) 輸入電壓輸入電壓Ui 一般應(yīng)比輸出電壓端一般應(yīng)比輸出電壓端Uo高高3V以上。以上。 7805-7815 Ui35V 7815-7824 Ui40V 78xx 的靜態(tài)電流約的靜態(tài)電流約5-8mA, 79xx的靜態(tài)電流約的靜態(tài)電流約3mA 關(guān)于穩(wěn)壓值關(guān)于穩(wěn)壓值以以7805為例為例 7VUi25V 5.0mA Io1000mAPo 15W 時(shí)時(shí)Vo = 4.755.25V，典型值，典型值Vo=5.0VT17T16T15T13T10T5T6T2T3T4T8T9輸入端輸入

52、端輸出端輸出端公共端公共端T11T12T14T1T7T9DZ1DZ2C123R4R18R8R5R6R9R1R7R13R17R12R11R19R20R14R10R3R2R15R16T9T9取樣電阻取樣電阻R19,R20R19,R20過(guò)流過(guò)流DZ2,T15DZ2,T15啟動(dòng)電壓?jiǎn)?dòng)電壓Dz1,T12,T13Dz1,T12,T13比較放大比較放大T2T2，T3,T4,T6T3,T4,T6電流源電流源T8,T9T8,T9基準(zhǔn)電壓基準(zhǔn)電壓T3T3，T4T4，T5T5，T6T62 2、CW7800 CW7800 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和基本應(yīng)用電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和基本應(yīng)用電路內(nèi)部?jī)?nèi)部結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)+UI 取樣電路調(diào)整電路保護(hù)電

53、路電路基準(zhǔn)電壓比較放大啟動(dòng)電路+UO 基本應(yīng)用電路基本應(yīng)用電路提高輸出電提高輸出電壓電路壓電路W78132 Ci C2+UO +UI +U R1R2IQI1I2靜態(tài)電流靜態(tài)電流5 8 mA要求要求Q115IRUI 2Q1O)(RIIUU 2Q1)(RIRUU URR)1(12輸出電壓輸出電壓 UO U 提高輸出電壓提高輸出電壓輸出電壓可輸出電壓可調(diào)穩(wěn)壓電路調(diào)穩(wěn)壓電路W78 C1 C2+UI + U +UO R1R2R3R48 UU( (虛短虛短) )O211433URRRURRR URRRRRU43312O)1(可產(chǎn)生可產(chǎn)生小于小于 U 的的輸出電壓輸出電壓 UO輸出正、負(fù)輸出正、負(fù)電壓的電路

54、電壓的電路24V24V220VW7815W79151 000 F 220 F 0.33 F0.33 F0.1 F+1 000 F 0.1 F220 F 恒流源電路恒流源電路+UI = 10V W7805+UO RRLIQIO0.1 F0.33 F10 Q23OIRUI A5 . 0 輸出正、負(fù)電壓的穩(wěn)壓電路 注意：注意：輸入電壓輸入電壓Ui一般應(yīng)比輸出電壓端一般應(yīng)比輸出電壓端Uo高高3V以上。以上。7805-7815 Ui35V7815-7824 Ui40V78xx 的靜態(tài)電流約的靜態(tài)電流約5-8mA, 79xx的靜態(tài)電流約的靜態(tài)電流約3mACW7800123UiUOCiCORLTIoICI2

55、當(dāng)負(fù)載電流當(dāng)負(fù)載電流 Io 小于穩(wěn)壓器電流小于穩(wěn)壓器電流 I2 = 1 5 時(shí)時(shí)，三極管三極管 T 截止截止 當(dāng)負(fù)載電流當(dāng)負(fù)載電流 Io I2 時(shí)時(shí), , T 導(dǎo)通導(dǎo)通, , R則有則有( 3 ) ( 3 ) 三端可調(diào)輸出集成穩(wěn)壓器三端可調(diào)輸出集成穩(wěn)壓器1 1、典型產(chǎn)品型號(hào)命名、典型產(chǎn)品型號(hào)命名CW117/217/317系列系列( (正電源正電源) )CW137/237/337系列系列( (負(fù)電源負(fù)電源) )工作溫度工作溫度CW117( (137) ) - -55 150 CCW217( (237) ) - -25 150 CCW317( (337) ) 0 125 C基準(zhǔn)電壓基準(zhǔn)電壓1.25

56、 V輸出電流輸出電流L 型型 輸出電流輸出電流 100 mAM 型型 輸出電流輸出電流 500 mA2 2、CW117 CW117 內(nèi)部結(jié)構(gòu)和基本應(yīng)用電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)和基本應(yīng)用電路內(nèi)部?jī)?nèi)部結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)調(diào)整電路基準(zhǔn)電路誤差放大啟動(dòng)電路偏置電路電路保護(hù)電路電路IREFUIUOADJLM317/337外形引腳外形引腳CW3371 2 3UIUOADJCW1371 2 3UIUOADJ 50 ACW1171 2 3UIUOADJ基本應(yīng)用電路基本應(yīng)用電路Uo CW3173C2+UiC1C30.1 F10 F33 FR1R2C4I REF0.1 FV1V2V1 防止輸入端短路時(shí)防止輸入端短路時(shí)C4 反向放電損壞穩(wěn)

57、壓器反向放電損壞穩(wěn)壓器V2 防止輸出端短路時(shí)防止輸出端短路時(shí)C2 通通過(guò)調(diào)整端放電損壞穩(wěn)壓器過(guò)調(diào)整端放電損壞穩(wěn)壓器UREF = 1.25 V使使 UREF 很穩(wěn)定很穩(wěn)定2REF211REFO)(RIRRRUU )/1(25. 112RR R1 = UREF/ IQ = 125 靜態(tài)電流靜態(tài)電流 IQ( (約約10 mA) )從輸出端流出，從輸出端流出，RL 開路時(shí)流過(guò)開路時(shí)流過(guò) R1R2 = 0 2.2 k 時(shí)，時(shí)，I REF 50 AUO = 1.25 24 V0 30 V 連續(xù)可調(diào)電路連續(xù)可調(diào)電路Uo CW3173+UiC10.33 F10 FR1R2C31 FVC2R3+ 3 k 120

58、 680 +32 V10 VAUA = 1.25 V當(dāng)當(dāng) R2 = 0 時(shí)，時(shí)，UO= 0 VLM337 LM337 構(gòu)成穩(wěn)壓電源構(gòu)成穩(wěn)壓電源例例 已知Uomax =25V,R1=240,允許加在Uin和Uo之間的電壓為340V。 問(wèn)（1）輸出電壓的最小值？ （2）R2的取值范圍？ （3）若Ui變化10，為保證Uomax=25V,Ui 至少應(yīng)取多少？為保證LM317安全，Ui最大值為多少？ 解 （1）Uo=1.25（1+R2/R1),當(dāng)R2=0時(shí)，Uo =1.25V （2） Uo=1.25（1+R2/R1)=25， R1=240 R2 = 4560(3) Ui(1-10) 25+3 輸入最小輸

59、入最小,輸出最大輸出最大 Ui(1+10) 1.25+40 輸入最大輸入最大,輸出最小輸出最小 31.1V Ui 37.5V如果 Ui(1+10) -Uomax + 最大差壓則Ui(1+10) 25+40-Ui 59.1V,此時(shí)如果Uo=1.25V,壓差=59.1-1.25 40VLM317/337LM317/337構(gòu)成正負(fù)電源構(gòu)成正負(fù)電源LM338LM338大電流可調(diào)集成穩(wěn)壓器大電流可調(diào)集成穩(wěn)壓器 LM338可調(diào)三端穩(wěn)壓器提供5A的平均輸出電流，輸出電壓范圍為1.2V至32V連續(xù)可調(diào)。 LM338內(nèi)置過(guò)載保護(hù)電路，自動(dòng)限制功耗。此保護(hù)電路允許瞬態(tài)負(fù)載強(qiáng)電流通過(guò)，12A以內(nèi)的瞬態(tài)電流不會(huì)實(shí)施保

60、護(hù)，以利于某些設(shè)備的順利啟動(dòng)。 最高輸入輸出壓差：35V 線路調(diào)整率：0.005% 負(fù)載調(diào)整率：0.1% 工作溫度：0125基本應(yīng)用電路基本應(yīng)用電路基準(zhǔn)電壓源基準(zhǔn)電壓源 介紹介紹TL431TL431、MC1403MC1403、LM399LM399、Max872/874Max872/874等常等常用基準(zhǔn)電壓源用基準(zhǔn)電壓源 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓管穩(wěn)壓值在6V以下具有負(fù)溫度系數(shù)、溫度升高時(shí)穩(wěn)壓值減小。擊穿電壓越低則負(fù)溫度系數(shù)越大，例如3V穩(wěn)壓管的溫度系數(shù)約為-1.5mV/；6V以上為正溫度系數(shù)、溫度升高時(shí)穩(wěn)壓值增大，擊穿電壓越高的溫度系數(shù)越大，例如30V穩(wěn)壓管的溫度系數(shù)約為33mV/；而6V左右穩(wěn)壓管的溫度系