第八章 直流穩(wěn)壓電源

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第八章直流穩(wěn)壓電源

8.2整流電路

8.3濾波電路

8.4穩(wěn)壓電路8.1直流穩(wěn)壓電源的組成

8.5三端集成穩(wěn)壓器及其應(yīng)用

8.6開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電路8.1直流穩(wěn)壓電源的組成

大小不合適的交流大小合適的交流~交流電源脈動(dòng)直流不穩(wěn)定的直流穩(wěn)定直流直流負(fù)載濾波電路電源變壓器整流電路穩(wěn)壓電路電源變壓器將市電變換為整流所需的交流電壓整流電路將交流電變換為方向不變的直流電濾波電路將脈動(dòng)直流電變換為平滑的直流電壓穩(wěn)壓電路將不穩(wěn)定的直流電壓變換為穩(wěn)定直流電壓電源變壓器:將交流電網(wǎng)電壓u1變?yōu)楹线m的交流電壓u2。整流電路:將交流電壓u2變?yōu)槊}動(dòng)的直流電壓u3。濾波電路:將脈動(dòng)直流電壓u3轉(zhuǎn)變?yōu)槠交闹绷麟妷簎4。穩(wěn)壓電路:清除電網(wǎng)波動(dòng)及負(fù)載變化的影響,保持輸出電壓uo的穩(wěn)定。整流電路濾波電路穩(wěn)壓電路整流電路濾波電路穩(wěn)壓電路u1u2u3u4uo單相三相二極管可控硅橋式倍壓整流半波全波整流：把交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷髅}動(dòng)的電壓。整流電路分類：8.2整流電路單相整流電路1.單相半波整流電路二極管導(dǎo)通，忽略二極管正向壓降，

uo=u2u1u2aTbDRLuo為分析簡(jiǎn)單起見(jiàn)，把二極管當(dāng)作理想元件處理，即二極管的正向?qū)娮铻榱?，反向電阻為無(wú)窮大。二極管截止,uo=0+–io+–u2>0時(shí):u2<0時(shí):單相半波整流電壓波形u1u2aTbDRLuouDu2uouDt2340輸出電壓平均值（Uo）,輸出電流平均值（Io)：()ò=pwp2021tduUoo=()òpwp

021tdsinwt22U=p2245.02UU=u1u2aTbDRLuouDioIo=Uo/RL=0.45U2/RL

uo20t二極管上的平均電流及承受的最高反向電壓：u1u2aTbDRLuouDiouD20tUDRM二極管上的平均電流：ID=IOUDRM=22U承受的最高反向電壓:2.單相全波整流電路u1u2aTbD1RLuoD2u2io+–+–原理：+–+–變壓器副邊中心抽頭，感應(yīng)出兩個(gè)相等的電壓u2當(dāng)u2正半周時(shí)，D1導(dǎo)通，D2截止。當(dāng)u2負(fù)半周時(shí)，D2導(dǎo)通，D1截止。u1u2aTbD1RLuoD2u2io單相全波整流電壓波形u2uouD1t2340uD2+–+–0~：uD2=2u2+忽略二極管正向壓降輸出電壓平均值（Uo）,輸出電流平均值（Io)：u1u2aTbD1RLuoD2u2iouo20t()ò=pwp

01tduUoo=()òpwp

01tdsinwt22UIo=Uo/RL=0.9U2/RL

=p229.02UU=2二極管上的平均電流及承受的最高反向電壓：u1u2aTbD1RLuoD2u2io二極管上的平均電流：oDII21=uD20tDRM22UU=2二極管承受的最高反向電壓：3.單相橋式整流電路u1u2TD3D2D1D4RLuo組成：由四個(gè)二極管組成橋路RLD1D3D2D4u2uou2uo-+u0u1u2TD3D2D1D4RLu2負(fù)半周時(shí)電流通路D2、D3

導(dǎo)通，D1

、D4截止+–u1u2TD3D2D1D4RLuou2正半周時(shí)電流通路D1

、D4導(dǎo)通，D2、D3截止u2>0時(shí)D1,D4導(dǎo)通D2,D3截止電流通路:a

D1RLD4bu2<0時(shí)D2,D3導(dǎo)通D1,D4截止電流通路:bD2RLD4a單相橋式整流電路輸出波形及二極管上電壓波形u2D3D2D1D4RLuoab整流輸出電壓平均值：

Uo=0.9U2負(fù)載電流平均值:Io=Uo/RL=0.9U2/RL

二極管平均電流：ID=Io/2二極管最大反向電壓：DRM22UU=u2uD2,uD3uD1,uD4uo集成硅整流橋：u2uo+

–

~+~-

+–不控整流電路abT+-u2+-u1RL+-uOiO8.2整流電路D1D3D2D41.工作原理+-uOabT+-u2+-u1u2正半周，uO=u2D1和D3導(dǎo)通，電流通路：a→D1→RL→D3→bRLiOD1D3D2D41.工作原理u2負(fù)半周，uO=-u2D2和D4導(dǎo)通，電流通路：b→D2

→RL

→D4

→a＋

uo－abRLT＋u1－-u2+IoD1D3D2D4＋

uo－D4

D3D1

D2RL＋u2－u2ωtOuoioωtOuD1,D3iD1,D3ωtOuD2,D4iD2,D4ωtO2.整流電路的計(jì)算(1)負(fù)載直流電壓UO(2)負(fù)載直流電流(3)二極管平均電流二極管反向電壓最大值UO=2U2sintd(t)1∫0=U2

22=0.9U2

IO=UO

RLID=IO

12URm=2

U2

3.整流元件的選擇IF≥IDUR≥URm+-~~4.整流橋塊~~+-單相橋式整流電路中的兩個(gè)二極管用可控的晶閘管替換——半控。1.電路結(jié)構(gòu)可控整流電路abT+-u2+-u1+

-uGT1D1+-uGT2D2RL+-uOiO2.工作原理正半周，T2、D1承受反向電壓截止，

T1、D2承受正向電壓，控制極電壓uG在t=α?xí)r施加，故在≤t≤時(shí)，

T1和D2導(dǎo)通電流通路：a→T1→RL→D2→babT+-u2+-u1+

-uGT1D1+-uGT2D2RL+-uOiO負(fù)半周，T1、D2承受反向電壓截止，

T2、D1承受正向電壓?？刂茦O電壓uG在t=α+

時(shí)施加，故在+

≤t≤2時(shí)，

T2和D1導(dǎo)通。電流通路：b→T2→RL→D1→aabT+-u2+-u1+

-uGT1D1+-uGT2D2RL+-uOiO2.工作原理3.工作波形

+

+

2

ab+-u2+-uGT1D1+-uGT2D2RL+-uOiO負(fù)載RL上得到不完整的全波脈動(dòng)電壓。u2t

Ot

uGuOt

OO4.主要參數(shù)

＋

uO

2

t

UO(1)負(fù)載直流電壓(2)負(fù)載直流電流UO=2U2sintd(t)1∫=U2

221+cos2=0.9U2

1+cos2IO=UORL4.整流電路的主要參數(shù)

負(fù)載電壓Uo的平均值為:()ò=πootduπU2021w負(fù)載上的(平均)電流:LoRUIo=(1)整流輸出電壓的平均值uo20t

S定義：整流輸出電壓的基波峰值Uo1M與Uo平均值之比。S越小越好。2.脈動(dòng)系數(shù)Ｓ用傅氏級(jí)數(shù)對(duì)全波整流的輸出uo

分解后可得:uo20t基波基波峰值輸出電壓平均值平均電流(ID)與反向峰值電壓(UDRM)是選擇整流管的主要依據(jù)。oDII21=例如：在橋式整流電路中，每個(gè)二極管只有半周導(dǎo)通。因此，流過(guò)每只整流二極管的平均電流ID

是負(fù)載平均電流的一半。

二極管截止時(shí)兩端承受的最大反向電壓：(3)二極管平均電流與反向峰值電壓（選購(gòu)時(shí)：二極管額定電流

2ID)（選購(gòu)時(shí)：最大反向電壓2URM)

[例11.2.1]

一單相橋式半控整流電路，要求直流輸出電壓UO在40~90V的范圍內(nèi)可調(diào)，求輸入交流電壓和控制角的變化范圍。[解]=0o時(shí)，UO=UOmax=90V，U2=UO/0.9故

=90/0.9=100V

UO=40V時(shí)，cos=-1

2UO

0.9U2

=-12×400.9×100=-0.111=arccos(-0.111)=96.4o故的變化范圍為0o~96.4o。8.3濾波電路＋＋＋＋＋＋

電容濾波

電感濾波

復(fù)式濾波濾波電路濾波電路的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):

電容與負(fù)載RL并聯(lián)，或電感與負(fù)載RL串聯(lián)。交流電壓脈動(dòng)直流電壓整流濾波直流電壓RLLRLC1.電容濾波電路以單向橋式整流電容濾波為例進(jìn)行分析，其電路如圖所示。(1)電容濾波原理a橋式整流電容濾波電路u1u2u1bD4D2D1D3RLuoSCRL未接入時(shí)(忽略整流電路內(nèi)阻)u2tuot設(shè)t1時(shí)刻接通電源t1整流電路為電容充電充電結(jié)束沒(méi)有電容時(shí)的輸出波形au1u2u1bD4D2D1D3RLuoSCucRL接入（且RLC較大）時(shí)(忽略整流電路內(nèi)阻)u1u2u1bD4D2D1D3RLuoSCu2tuot無(wú)濾波電容時(shí)的波形加入濾波電容時(shí)的波形uotu2上升，u2大于電容上的電壓uc，u2對(duì)電容充電，uo=ucu2u2下降，u2小于電容上的電壓。二極管承受反向電壓而截止。電容C通過(guò)RL放電，uc按指數(shù)規(guī)律下降，時(shí)間常數(shù)=RLCu2tuot只有整流電路輸出電壓大于uc時(shí)，才有充電電流。因此二極管中的電流是脈沖波。二極管中的電流u1u2u1bD4D2D1D3RLuoSCu2tuot電容充電時(shí)，電容電壓滯后于u2。RLC越小，輸出電壓越低。u1u2u1bD4D2D1D3RLuoSCRL接入（且RLC較大）時(shí)(考慮整流電路內(nèi)阻)一般取)105(TCRτL-3=(T:電源電壓的周期)近似估算:Uo=1.2U2Io=Uo/RL(b)流過(guò)二極管瞬時(shí)電流很大RLC越大Uo越高負(fù)載電流的平均值越大;

整流管導(dǎo)電時(shí)間越短iD的峰值電流越大(2)電容濾波電路的特點(diǎn)(a)輸出電壓平均值Uo與時(shí)間常數(shù)RLC有關(guān)RLC愈大電容器放電愈慢Uo(平均值)愈大(c)二極管承受的最高反向電壓一、電容濾波電路uoωtO√2U2C＋＋

uo－VD4VD3VD1VD2RLIo＋u2－＋u1－C

或RL電容放電

1.電容濾波的原理(1)當(dāng)二極管導(dǎo)通時(shí)電容被充電儲(chǔ)能。(2)當(dāng)二極管截止時(shí)電容放電。RL→∞

電容的耐壓：UCN≥√2U2

結(jié)論①濾波使uo的波形更平滑，提高了uo的平均值。②uo的平滑程度取決于放電時(shí)間常數(shù)

=RLC

。③二極管的導(dǎo)通時(shí)間縮短了。2.電容濾波電路的計(jì)算(1)輸出電壓的平均值取:Uo=U2（半波）

Uo=1.2U2（全波）(2)濾波電容的選擇取:C≥(3~5)T2RL=1.5~2.52RLf

結(jié)論電容濾波電路適用于輸出電壓較高，負(fù)載電流較小且負(fù)載變動(dòng)不大的場(chǎng)合。(3)整流二極管的選擇電容濾波1.414U20.9U2uoIoO3.輸出特性（外特性）IF

≥2ID（電容充電產(chǎn)生沖擊電流）

UR≥URm

例、一橋式整流、電容濾波電路，已知電源頻率f=50Hz，負(fù)載電阻RL=100，輸出直流電壓UO=30V。試求：(1)選擇整流二極管；(2)選擇濾波電容器；(3)負(fù)載電阻斷路時(shí)的輸出電壓UO；(4)電容斷路時(shí)的輸出電壓UO。解：(1)選擇整流二極管IO=UORL=30100=0.3AID==0.15A12IO=×120.3U2=UO1.2301.2=25V=IF≥2ID=2×0.15=0.3AUR≥URm=34.5VURm=2

U2

=2

×25

=35.4V查附錄，選用2CZ53B的二極管4個(gè)（IF=300mA，UR=50V）。(2)選擇濾波電容器C≥1.5~2.5RLf1.5~2.5100×50

==(300~500)μFFUCN≥=2

×25

=35.4V2

U2

(3)負(fù)載電阻斷路時(shí)UO=2

U2

=2

×25

=35.4V(4)電容斷路時(shí)UO=0.9U2=0.9×25=22.5V2.電感濾波電路電路結(jié)構(gòu):

在橋式整流電路與負(fù)載間串入一電感L就構(gòu)成了電感濾波電路。u2u1RLLuo電感濾波原理對(duì)諧波分量:

f

越高，XL越大,電壓大部分降在XL上。

因此，在輸出端得到比較平滑的直流電壓。Uo=0.9U2當(dāng)忽略電感線圈的直流電阻時(shí)，輸出平均電壓約為：u2u1RLLuo對(duì)直流分量:

XL=0相當(dāng)于短路,電壓大部分降在RL上3.RC–

型濾波器改善濾波特性的方法：采取多級(jí)濾波uoRu2u1C1C2uo1′RLRC–

型濾波器將RC–

型濾波器中的電阻換為電感，變?yōu)長(zhǎng)C–

型濾波器二、電感濾波電路1.電感濾波的原理

對(duì)直流分量:

XL=0，大部分整流電壓降在RL上。對(duì)諧波分量:

f

越高，XL越大，電壓大部分降在XL

上。輸出電壓平均值約為：

Uo=0.9U2

（忽略電感線圈的電阻壓降）＋

uo－VD4VD3VD1VD2RLIo＋u2－＋u1－L2.電感濾波的特點(diǎn)①由于電感的低通特性，使uo的波形更平滑。②二極管的導(dǎo)通時(shí)間較長(zhǎng)。③電感線圈的電感值較大，其等效電阻也較大，使uo的平均值下降；而且笨重、體積大。④電感線圈易對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生電磁干擾。⑤一般只適用于低電壓、大電流的場(chǎng)合。＋

uo－RLIoC2

＋C1

＋三、復(fù)式濾波電路C2

＋C1

＋1.LC－形濾波電路2.RC－形濾波電路L＋

uo－RLIoRL穩(wěn)壓電路的作用:交流電壓脈動(dòng)直流電壓整流濾波有波紋的直流電壓穩(wěn)壓直流電壓8.4穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電源類型:以下主要討論線性穩(wěn)壓電路。穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電路線性穩(wěn)壓電路常用穩(wěn)壓電路(小功率設(shè)備)電路最簡(jiǎn)單，但是帶負(fù)載能力差，一般只提供基準(zhǔn)電壓，不作為電源使用。效率較高，目前用的也比較多，但因?qū)W時(shí)有限，這里不做介紹。穩(wěn)壓電路的主要性能指標(biāo)(1)穩(wěn)壓系數(shù)S（越小越好）

穩(wěn)壓系數(shù)S反映電網(wǎng)電壓波動(dòng)時(shí)對(duì)穩(wěn)壓電路的影響。定義為當(dāng)負(fù)載固定時(shí)，輸出電壓的相對(duì)變化量與輸入電壓的相對(duì)變化量之比。(2)輸出電阻Ro（越小越好）

輸出電阻用來(lái)反映穩(wěn)壓電路受負(fù)載變化的影響。定義為當(dāng)輸入電壓固定時(shí)輸出電壓變化量與輸出電流變化量之比。它實(shí)際上就是電源戴維南等效電路的內(nèi)阻。穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路8.4穩(wěn)壓電路T+-u2+-u1C＋Ui－RL＋UO－IIORDZIZ穩(wěn)壓過(guò)程：UO

→

IZ

→

I

→

IR

UO

穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路1.穩(wěn)壓原理——利用穩(wěn)壓管的反向擊穿特性。

由于反向特性陡直，較大的電流變化，只會(huì)引起較小的電壓變化。穩(wěn)壓原理：(1)當(dāng)輸入電壓變化時(shí)UiUZUoUoURIIZ由圖知：(2)當(dāng)負(fù)載電流變化時(shí)穩(wěn)壓過(guò)程：

ILUoURUoIZIR2、限流電阻的計(jì)算（1）當(dāng)輸入電壓最小，負(fù)載電流最大時(shí)，流過(guò)穩(wěn)壓二極管的電流最小。此時(shí)IZ不應(yīng)小于IZmin，由此可計(jì)算出穩(wěn)壓電阻的最大值。即

（2）當(dāng)輸入電壓最大，負(fù)載電流最小時(shí)，流過(guò)穩(wěn)壓二極管的電流最大。此時(shí)IZ不應(yīng)超過(guò)IZmax，由此可計(jì)算出穩(wěn)壓電阻的最小值。即

所以：穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電路線性穩(wěn)壓電路常用穩(wěn)壓電路(小功率設(shè)備)穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路最簡(jiǎn)單，但是帶負(fù)載能力差，一般只提供基準(zhǔn)電壓，不作為電源使用開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電源效率較高，目前用的也比較多。最常見(jiàn)的是線性穩(wěn)壓電路。8.5三端集成穩(wěn)壓電路器及其應(yīng)用集成穩(wěn)壓器集成穩(wěn)壓器具有輸出電流大，輸出電壓高，體積小，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，在電子電路中應(yīng)用廣泛。

分類：外部結(jié)構(gòu)：三端、多端。輸出電壓可調(diào)、輸出電壓固定輸出正電壓、輸出負(fù)電壓集成穩(wěn)壓器分類穩(wěn)壓電源以小功率三端集成穩(wěn)壓器應(yīng)用最普遍。常用型號(hào):78×、79×、317×、337×78××：正電壓輸出79××：負(fù)電壓輸出CW317××：正電壓輸出CW337××：負(fù)電壓輸出輸出電壓固定輸出電壓可調(diào)

線性集成穩(wěn)壓電路

開(kāi)關(guān)集成穩(wěn)壓電路

——小功率——大功率1.三端固定式集成穩(wěn)壓器CW7800系列正電壓穩(wěn)壓器。CW7900系列負(fù)電壓穩(wěn)壓器。12

3INGND

OUT78××1

23

GND

OUTIN79××8.5三端集成穩(wěn)壓電路器及其應(yīng)用

輸出電壓規(guī)格：5V,6V,8V,9V,12V,15V,

典型電路78××CiCo120.33F

0.1F

＋Ui－＋Uo－31：輸入端2：輸出端3：公共端18V,24V79××CiCo322.2F

1F

－Ui＋－Uo＋11：公共端2：輸出端3：輸入端Ci：抵消輸入端接線較長(zhǎng)時(shí)的電磁效應(yīng)CW7800系列：CW7800系列：CW7900系列：CW7900系列：

0.33μF

2.2μF

0.1μF

1μF

Co：使負(fù)載電流瞬時(shí)增減時(shí)，輸出電壓不致有較大的波動(dòng)同時(shí)輸出正負(fù)兩組電壓的電路＋5V－5VCW7805Ci123CW790512Co

3＋

Ui－CiCoUO2.三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器

類型：CW117、CW217、CW317(正電壓)CW137、CW237、CW337(負(fù)電壓)

輸出電流等級(jí)：0.1A,0.5A,1.5A軍品級(jí)工業(yè)級(jí)民品級(jí)

典型電路：CW217CiCo321+

C+

-

Uo+

-

UiR1R2CW237CiCo231C-

+

Uo-

+

UiR1R2+

輸出電壓計(jì)算公式：UO=±1.25(1+)R2

R1

常用的集成三端穩(wěn)壓器的外形及類型類型：W7800系列——穩(wěn)定正電壓

W7805輸出+5VW7809輸出+9VW7812輸出+12VW7815輸出+15VW7900系列——穩(wěn)定負(fù)電壓

W7905輸出-5VW7909輸出-9VW7912輸出-12VW7915輸出-15V1端:輸入端2端:公共端3端:輸出端123三端集成穩(wěn)壓器的外形及封裝TO92TO18132金屬菱形封裝T0—3塑料封裝TO220T0—220塑料封裝（國(guó)內(nèi)s一7），最大允許功耗PDM=10W(不加散熱器時(shí)1W)；T0—3金屬殼封裝（國(guó)內(nèi)F一2），最大允許功耗PDM=20W(不加散熱器時(shí)2W)。132一.三端固定集成穩(wěn)壓器1、分類分7800和7900兩大系列；特點(diǎn)：穩(wěn)壓性能良好，外圍元件簡(jiǎn)單，安裝調(diào)試方便，價(jià)格低廉。按輸出電壓分：5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V等按輸出電流大小分：0.1A、0.5A、1.5A、3A、5A、10A等CW7800系列穩(wěn)壓器規(guī)格型號(hào)輸出電流(A)輸出電壓(V)78L000.15、6、9、12、15、18、2478M000.55、6、9、12、15、18、2478001.55、6、9、12、15、18、2478T0035、12、18、2478H0055、1278P00105W7900系列穩(wěn)壓器規(guī)格型號(hào)輸出電流(A)輸出電壓(V)79L000.1-5、-6、-9、-12、-15、-18、-2479M000.5-5、-6、-9、-12、-15、-18、-2479001.5-5、-6、-9、-12、-15、-18、-242.CW7800的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和電路符號(hào)內(nèi)部結(jié)構(gòu)+UI取樣電路調(diào)整電路保護(hù)電路基準(zhǔn)電壓比較放大啟動(dòng)電路+UOW7800INOUTGNDW7900INOUTGND1321323.基本應(yīng)用電路抵消輸入長(zhǎng)接線的電感效應(yīng)，防止自激改善負(fù)載的瞬態(tài)響應(yīng)，消除高頻噪聲防止輸入端短路時(shí)C3反向放電損壞穩(wěn)壓器W7812Uo=12V123C2++UiC10.33F0.1FRL因?yàn)榇笕萘侩娊怆娙萦幸欢ǖ睦@制電感分布電感，易引起自激振蕩，形成高頻干擾，所以穩(wěn)壓器的輸入、輸出端常并入瓷介質(zhì)小容量電容用來(lái)抵消電感效應(yīng)，抑制高頻干擾。

4.三端集成穩(wěn)壓器應(yīng)用電路1）輸出固定電壓的電路2）提高輸出電流的電路3）提高輸出電壓的電路4）輸出電壓可調(diào)的電路5）輸出正負(fù)電壓的電路1）輸出固定電壓的電路輸入與輸出之間的電壓差不得低于3VW7805穩(wěn)壓器基本接線圖C2CW7805C1UIUO1320.33F1μF－+－+LM7805W7905穩(wěn)壓器基本接線圖C2CW7905C1UIUO2310.33F1μF+－+－LM7905電容C1——防止自激振蕩。0.1F~0.33F電容C2——減小高頻干擾，改善瞬態(tài)特性。1FVD2）提高輸出電流的電路VD的作用：補(bǔ)償三極管的發(fā)射結(jié)電壓，使電路輸出電壓等于三端集成穩(wěn)壓器的輸出電壓。3）提高輸出電壓的電路4）使輸出電壓可調(diào)的電路射極跟隨5)正、負(fù)對(duì)稱固定輸出的穩(wěn)壓電源

正負(fù)電壓同時(shí)輸出電路W78XXC1UI132C1W79XX13C2C22+_

+UO－UORL1RL20.33F0.33F1F1F三端固定穩(wěn)壓器注意事項(xiàng)1）防止輸入輸出接反，損壞器件；2）防止穩(wěn)壓器浮地故障；3）如果輸出電壓|V0|〉7V，應(yīng)接保護(hù)二極管4）輸入電壓不能超過(guò)VImax7805~18，VImax=35V，7905~18，VImax=-35V5）輸入電壓必須大于VImin78系列，VImin≥7V，79系列，VImin≤-7V6）輸出電流不能超過(guò)最大值IOmax7）加散熱片二、三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器三端固定輸出集成穩(wěn)壓器主要用于固定輸出標(biāo)準(zhǔn)電壓值的穩(wěn)壓電源中。雖然通過(guò)外接電路元件，也可構(gòu)成多種形式的可調(diào)穩(wěn)壓電源，但穩(wěn)壓性能指標(biāo)有所降低。集成三端可調(diào)穩(wěn)壓器性能指標(biāo)優(yōu)良。1、分類集成三端可調(diào)穩(wěn)壓器分為：CW117、CW217、CW317(正電壓輸出)CW137、CW237、CW337(負(fù)電壓輸出)每個(gè)系列又有100mA、0.5A、1.5A、3A…等品種可以實(shí)現(xiàn)輸出電壓的連續(xù)可調(diào)。其電壓調(diào)整率、電流調(diào)整率和紋波抑制比都比CW78和CW79系列高幾倍三端可調(diào)負(fù)輸出型號(hào)：

CW137--/CW137M--/CW137L-CW237--/CW237M--CW237L—CW337--/CW337M--/CW337L--

1.5A

0.5A

0.1A

以上1---軍品級(jí)；2---工業(yè)品級(jí)；3---為民品級(jí)。軍級(jí)為金屬殼或陶瓷封裝，工作溫度-55～150℃；工業(yè)級(jí)為金屬或陶瓷封裝，工作溫度-25～150℃；民品級(jí)多為塑料封裝，工作溫度范圍0℃～125℃。三端可調(diào)正輸出型號(hào)：

CW117--/CW217M--/CW317L2.內(nèi)部結(jié)構(gòu)和基本應(yīng)用電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)調(diào)整電路基準(zhǔn)電路誤差放大啟動(dòng)電路偏置電路保護(hù)電路IREFUIUOADJ12350A外形引腳CW117123UIUOADJCW137123UIUOADJIREF

50AUIUOADJUREFB基準(zhǔn)源在B和ADJ端提供穩(wěn)定性很高的電壓UREF=1.25V（1.2V~1.3V之間）恒流源電流IREF

50A，作為基準(zhǔn)源的供電電流，從ADJ端流出。基準(zhǔn)源CW317、CW337系列三端可調(diào)穩(wěn)壓器使用非常方便，只要在輸出端上外接兩個(gè)電阻，即可獲得所要求的輸出電壓值。D1

防止輸入端短路時(shí)C4

反向放電損壞穩(wěn)壓器D2

防止輸出端短路時(shí)C2

通過(guò)調(diào)整端放電損壞穩(wěn)壓器Uo

CW317123C2++UiC1C30.1F10F33FR1R2C4IOIQIIREF0.1FD1D2Uo

CW317123C2++UiC1C30.1F10F33FR1R2C4IOIQIIREF0.1FD1D2UREF=1.25V125IREF

50A2.2k一般固定R1，調(diào)R2以獲得1.25~37V的電壓。若R1R2的溫度系數(shù)相同，則R2/R1不受溫度影響。一般選同材料做成的電阻。R2=

02.2k

時(shí)，UO=

1.2524VR1=

UREF/

IQ=125R1的選取應(yīng)保證在輸出端開(kāi)路時(shí)，靜態(tài)電流IQ(約10mA)在R1上的壓降應(yīng)小于基準(zhǔn)電壓UREF

Uo

CW317123C2++UiC1C30.1F10F33FR1R2C4IOIQIIREF0.1FD1D2UREF=1.25V125IREF

50A2.2k基本應(yīng)用電路若IQ=5mA，則R1=

UREF/

IQ=250030V連續(xù)可調(diào)電路Uo

CW317123++UiC10.33

F10FR1R2C31

FDC2R3+3

k120

680+32

V–10

VAUA=–1.25V當(dāng)R2=0時(shí)，UO=0VLM317三端可調(diào)穩(wěn)壓器，輸出電流1.5A。圖示典型應(yīng)用的電路，C2濾去R2兩端的紋波電壓，接入R1和R2使輸出電壓可調(diào)，電壓可調(diào)范圍為1.25~37V。3.應(yīng)用IN3OUT2ADJ1LM317C2C1R1電壓調(diào)節(jié)UiUo100μF240ΩR2100μFUREFI2I1其中UREF=1.25V。如果R1=240Ω，R2=2.4kΩ，則輸出電壓可調(diào)范圍為1.25V~13.75VIN1OUT3ADJ2LM317C2C1R1電壓調(diào)節(jié)UiUo100μF240ΩR2100μFUREFI2I1若取R1=240Ω,R2=6.8kΩ,則Uo為1.25V~37V。所以輸出電壓：LM317其特性參數(shù)：輸出電壓可調(diào)范圍：1.2V～37V輸出負(fù)載電流：1.5A輸入與輸出工作壓差ΔU=Ui-Uo：3～40V

串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路由于調(diào)整管工作在線性放大區(qū)，因此在負(fù)載電流較大時(shí)，調(diào)整管的集電極損耗(PC=UCEIO)相當(dāng)大，電源效率較低（40%～60%），有時(shí)還要配備龐大的散熱裝置。為了克服上述缺點(diǎn)，可采用開(kāi)關(guān)式穩(wěn)壓電路，該電路中的調(diào)整管工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)（飽和導(dǎo)通和截止）。由于管子飽和導(dǎo)通時(shí)管壓降UCES和截止時(shí)管子的電流ICEO都很小，管耗主要發(fā)生在狀態(tài)轉(zhuǎn)換過(guò)程中，電源效率可提高到80%～90%。它的造價(jià)低，體積小。其主要缺點(diǎn)是輸出電壓中所含紋波較大?，F(xiàn)在開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電源被廣泛應(yīng)用于各種電子電路之中。開(kāi)關(guān)電源按開(kāi)關(guān)管連接方式分為：串聯(lián)型、并聯(lián)型和脈沖變壓器（高頻變壓器）耦合型。8.6

開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電路開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電路的工作原理串聯(lián)開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電源原理圖如圖所示。圖中UI是未經(jīng)穩(wěn)壓的的直流輸入電壓，晶體管VT為開(kāi)關(guān)管，uB為矩形波，控制開(kāi)關(guān)管的工作狀態(tài)；A1是誤差放大器；A2是電壓比較器；電感L和電容C2組成濾波電路，VD為續(xù)流二極管；R1、R2為取樣電路；它與基準(zhǔn)電壓電路、誤差放大器、三角波發(fā)生器和電壓比較器組成驅(qū)動(dòng)電路。開(kāi)關(guān)管和濾波電路的工作原理開(kāi)關(guān)管VT在電路中與負(fù)載電路呈串聯(lián)結(jié)構(gòu)，其工作狀態(tài)受其基極電壓uB的控制。

當(dāng)uB為高電平時(shí)，開(kāi)關(guān)管VT工作于飽和導(dǎo)通狀態(tài)，電流經(jīng)調(diào)整管流向電感，電感L開(kāi)始存儲(chǔ)能量，電容C2開(kāi)始充電，二極管VD截止，此時(shí)，uE=UI-UCES≈U