直流穩(wěn)壓電源

*第四章直流穩(wěn)壓電源86任務(wù)一三端集成穩(wěn)壓器87目的要求：1、 熟練掌握三端固定式集成穩(wěn)壓電路W78**和W79**系列的電壓等級及基本應(yīng)用電路2、 了解開關(guān)型穩(wěn)壓電路重點：W78**和W79**兩種系列集成穩(wěn)壓電路的基本應(yīng)用難點：開關(guān)型穩(wěn)壓電路復(fù)習(xí)（提問）：串聯(lián)型品體管穩(wěn)壓電路輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍課堂討論：用三端固定式集成穩(wěn)壓電路構(gòu)成擴大輸出電壓的電路授課內(nèi)容一、三端固定式集成穩(wěn)壓電路W78xx系列輸出正電壓，有七個等級W7805、W7806、W7809、W7812、W7815、W7818、W7824W79xx系列輸出負電壓、有七個等級W7905、W7906、W7909、W7912、W7915、W7918、W7924型號最后兩位數(shù)為輸出電壓值。1、W78xx系列的基本應(yīng)用電路如右圖示：W78xx三個端子塑料封裝2為公共端!、2為輸入[3、2為輸出金屬封裝3為公共端!、3為輸入[2、3為輸出圖示電路U=12V0

為改善性能接上兩個小電容C和C1 2C1作用：為防止電路產(chǎn)生自激振蕩；C作用：為改善負載的瞬態(tài)效應(yīng)，減小高頻干擾。22、擴大輸出電壓的電路電路如圖，uxx為集成電路輸出標稱電壓U=U+UxxR+IR0xxR2Q21=<1+VR2]u+IRRJxxQ2=<1+VR2]u+IRRJxxQ21JJ1+

VUxxIQ為W78xx的靜態(tài)電流，一般很小，可以忽略。3、輸出電壓可調(diào)的電路，電路如圖示:R1上的電壓Uxx相當(dāng)于U0在R1上的分壓:Uxx=R+1RU0121+耕V R1J則U0= Uxx=1Uxx改變史的值可調(diào)節(jié)輸出電壓U0的值。1例：由一片W7815和一片W7915及兩個硅堆整流器構(gòu)成土15V電源的電路，試分析該電路電容C1和C2的作用：濾波，C3和C的作用：防止自激，的作用：改善負載瞬態(tài)效應(yīng)C5、C6U=1.2U=1.2x18=21.6VI 21U=-1.2U=-1.2x18=-21.6VI22U0=+15VU=-15V02第6節(jié)開關(guān)型穩(wěn)壓電路上述集成穩(wěn)壓電路屬線性集成直流穩(wěn)壓電路，其中調(diào)整管工作在放大狀態(tài)，這種電路結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整方便。但因調(diào)整管工作在線性狀態(tài)，功耗大、效率低，體積大。開關(guān)型直流穩(wěn)壓電路，調(diào)整管工作在開關(guān)狀態(tài)。當(dāng)調(diào)整管截止時，調(diào)整管兩端的電壓較大，由于通過的電流近似為零，管耗小。當(dāng)調(diào)整管飽和時，通過調(diào)整管的電流較大，但兩端電壓很小，管耗也小。所以開關(guān)型穩(wěn)壓電路效率高、體積小。小結(jié)1、 三端固定集成穩(wěn)壓塊的基本應(yīng)用電路2、 輸出電壓可調(diào)的電路3、 開關(guān)型穩(wěn)壓電路的特點任務(wù)二開關(guān)式穩(wěn)壓電源921、基本電路交流電壓經(jīng)整流電路及濾波電路整流濾波后，變成含有一定脈動成份的直流電壓，該電壓進人高頻變換器被轉(zhuǎn)換成所需電壓值的方波，最后再將這個方波電壓經(jīng)整流濾波變?yōu)樗枰闹绷麟妷?。控制電路為一脈沖寬度調(diào)制器，它主要由取樣器、比較器、振蕩器、脈寬調(diào)制及基準電壓等電路構(gòu)成。這部分電路目前已集成化，制成了各種開關(guān)電源用集成電路?？刂齐娐酚脕碚{(diào)整高頻開關(guān)元件的開關(guān)時間比例，以達到穩(wěn)定輸出電壓的目的。單端反激式開關(guān)電源電路中所謂的單端是指高頻變換器的磁芯僅工作在磁滯回線的一側(cè)。所謂的反激，是指當(dāng)開關(guān)管VT1導(dǎo)通時，高頻變壓器T初級繞組的感應(yīng)電壓為上正下負，整流二極管VD1處于截止?fàn)顟B(tài)，在初級繞組中儲存能量。當(dāng)開關(guān)管VT1截止時，變壓器T初級繞組中存儲的能量，通過次級繞組及VD1整流和電容C濾波后向負載輸出。單端反激式開關(guān)電源是一種成本最低的電源電路，輸出功率為20—100W，可以同時輸出不同的電壓，且有較好的電壓調(diào)整率。唯一的缺點是輸出的紋波電壓較大，外特性差，適用于相對固定的負載。單端反激式開關(guān)電源使用的開關(guān)管VT1承受的最大反向電壓是電路工作電壓值的兩倍，工作頻率在20—200kHz之間。單端正激式開關(guān)電源電路在形式上與單端反激式電路相似，但工作情形不同。當(dāng)開關(guān)管VT1導(dǎo)通時，VD2也導(dǎo)通，這時電網(wǎng)向負載傳送能量，濾波電感L儲存能量；當(dāng)開關(guān)管VT1截止時，電感L通過續(xù)流二極管VD3繼續(xù)向負載釋放能量。在電路中還設(shè)有鉗位線圈與二極管VD2,它可以將開關(guān)管VT1的最高電壓限制在兩倍電源電壓之間。為滿足磁芯復(fù)位條件，即磁通建立和復(fù)位時間應(yīng)相等，所以電路中脈沖的占空比不能大于50%。由于這種電路在開關(guān)管VT1導(dǎo)通時，通過變壓器向負載傳送能量，所以輸出功率范圍大，可輸出50-200W的功率。電路使用的變壓器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積也較大，正因為這個原因，這種電路的實際應(yīng)用較少。自激式開關(guān)穩(wěn)壓電源一種利用間歇振蕩電路組成的開關(guān)電源，也是目前廣泛使用的基本電源之一。單端反激式開關(guān)電源由變壓器T的次級繞組向負載輸出所需要的電壓。自激式開關(guān)電源中的開關(guān)管起著開關(guān)及振蕩的雙重作從，也省去了控制電路。電路中由于負載位于變壓器的次級且工作在反激狀態(tài)，具有輸人和輸出相互隔離的優(yōu)點。推挽式開關(guān)電源雙端式變換電路，高頻變壓器的磁芯工作在磁滯回線的兩側(cè)。電路使用兩個開關(guān)管VT1和VT2,兩個開關(guān)管在外激勵方波信號的控制下交替的導(dǎo)通與截止，在變壓器T次級統(tǒng)組得到方波電壓，經(jīng)整流濾波變?yōu)樗枰闹绷麟妷?。這種電路的優(yōu)點是兩個開關(guān)管容易驅(qū)動，主要缺點是開關(guān)管的耐壓要達到兩倍電路峰值電壓。電路的輸出功率較大，一般在100-500W范圍內(nèi)。降壓式開關(guān)電源當(dāng)開關(guān)管VT1導(dǎo)通時，二極管VD1截止，輸人的整流電壓經(jīng)VT1和L向C充電，這一電流使電感L中的儲能增加。當(dāng)開關(guān)管VT1截止時，電感L感應(yīng)出左負右正的電壓，經(jīng)負載RL和續(xù)流二極管VD1釋放電感L中存儲的能量，維持輸出直流電壓不變。電路輸出直流電壓的高低由加在VT1基極上的脈沖寬度確定。升壓式開關(guān)電源當(dāng)開關(guān)管VT1導(dǎo)通時，電感L儲存能量。當(dāng)開關(guān)管VT1截止時，電感L感應(yīng)出左負右正的電壓，該電壓疊加在輸人電壓上，經(jīng)二極管VD1向負載供電，使輸出電壓大于輸人電壓，形成升壓式開關(guān)電源。反轉(zhuǎn)式開關(guān)電源電路又稱為升降壓式開關(guān)電源。無論開關(guān)管VT1之前的脈動