CH10直流稳压电源

1、 10.1 小功率整流滤波电路小功率整流滤波电路 10.2 串联反馈式稳压电路串联反馈式稳压电路 10.0 引言引言引言引言直流稳压电源的作用直流稳压电源的作用 将交流电网电压转换为直流电压，为放大电路提供直流工将交流电网电压转换为直流电压，为放大电路提供直流工作电源。作电源。组成组成各部分功能各部分功能变压器：变压器：整流：整流：滤波：滤波：稳压：稳压：降压、隔离降压、隔离滤除高频信号滤除高频信号交流变换为直流交流变换为直流提高电压的稳定性和带载能力提高电压的稳定性和带载能力10.1 小功率整流滤波电路小功率整流滤波电路10.1.1 单相桥式整流电路单相桥式整流电路10.1.2 滤波滤波电路

2、电路 RLv2iLvL1234ab+ + vL tv2t U2U210.1.1 单相桥式整流电路单相桥式整流电路RLv2iLvL1234ab+ + v2 正半周，正半周，VaVb，二极二极管管 1、3 导通，导通，2、4 截止截止 。vL t v2t U2U2ttVV dsin2120L2. VL和和IL的计算的计算LLLRVI 222V 29 . 0 VL29 . 0RV 1）平均整流电流）平均整流电流3. 整流元件参数的计算整流元件参数的计算D3D1II D4D2II L2L45. 021RVI 2）最大反向电压）最大反向电压2RM 2VV 几种滤波电路几种滤波电路10.1.2 滤波滤波电

3、路电路（a）电容滤波电路）电容滤波电路（b）电感电容滤波电路（倒）电感电容滤波电路（倒L型）型）（c） 型滤波电路型滤波电路 v2 vC时，二极管导通，时，二极管导通，电源在给负载电源在给负载RL供电的供电的同时也给电容充电，同时也给电容充电， vC 增加，增加，vL= vC 。 CC+Cici +aDvLv2bRLiL= vC vLU2U2v2 tO tO2. 电容滤波的特点电容滤波的特点:A. 二极管的导电角二极管的导电角 ，流过二极管的瞬时电流很大。流过二极管的瞬时电流很大。B. 负载直流平均电压负载直流平均电压 VL 升高升高 RLC 越大越大 电容器放电越慢电容器放电越慢 输出电压的

4、平均值输出电压的平均值VL 越大。越大。vU2 tOiD tO25)(3LTCR 一般取一般取RL= 时时 ， VL=1.4V20 RL 时时 ， VL=1.2V2RL 0 时时 ， VL=0.9V2C. 直流电压直流电压 VL 随负载电阻增加而增大；随负载电阻增加而增大；例例1： 单相桥式整流滤波电路，已知交流电源频率单相桥式整流滤波电路，已知交流电源频率 f=50Hz，负载电阻，负载电阻 RL = 600 ，要求直流输出电压，要求直流输出电压VL=30V，选择整流二极管及滤波电容器。，选择整流二极管及滤波电容器。V 3525222DRMVVA 025. 060030212121LLDRVI

5、IL v2RLVL+C解：解：25V1.230 2V可选用二极管可选用二极管2CZ51DIOM =50mA URM =100V 桥式整流简单画法桥式整流简单画法取取 RLC = 4 T/2已知已知RL = 600 4S0.025014LCR2. 选择滤波电容器选择滤波电容器F7.66F107.666000.04 04.06LRC可选用可选用C=100 F，耐压为，耐压为50V的极性电容器的极性电容器考虑电网电压波动考虑电网电压波动10，电容的耐压：，电容的耐压：V 5.381.122MVVC一般取一般取 RLC = （35）T/2 例例. 如图所示为桥式整流电容滤波电路。用交流电压表如图所示为

6、桥式整流电容滤波电路。用交流电压表量得量得V2=20V，当电路分别发生下列四种情况时，试判断电，当电路分别发生下列四种情况时，试判断电路可能出现的故障路可能出现的故障;（1）测得）测得 VL=18V；（2）测得）测得 VL=28V ；（3）测得）测得 VL=24V ；（4）测得）测得 VL=9V ；VL=0.9V2 C开路开路VL=1.4V2 RL开路开路VL=1.2V2 正常工作正常工作VL=0.45V2 C开路，同时二极开路，同时二极管管D2也开路时也开路时 10.2 串联反馈式稳压电路串联反馈式稳压电路10.2.1 稳压电源质量指标稳压电源质量指标10.2.2 串联反馈式稳压电路工作原理

7、串联反馈式稳压电路工作原理10.2.3 三端集成稳压器三端集成稳压器10.2.4 三端集成稳压器的应用三端集成稳压器的应用10.2.1 稳压电源质量指标稳压电源质量指标输入调整因数输入调整因数00IOVOTIVVK电压调整率电压调整率00IOOVO %100/ TIVVVS稳压系数稳压系数00IIOOO / TIVVVV 输出电阻输出电阻00OOoI TVIVR温度系数温度系数00OI TVTTVS所有参数与所有参数与V有关，有关，越小越好越小越好10.2.2 串联反馈式稳压电路的工作原理串联反馈式稳压电路的工作原理1. 电路组成和稳压原理电路组成和稳压原理10.2.2 串联反馈式稳压电路的工

8、作原理串联反馈式稳压电路的工作原理R、Dz ：产生基准电压：产生基准电压 VREF 运放运放A ：比较放大；：比较放大； 引入负反馈，运放工引入负反馈，运放工作在线性区；虚断和虚作在线性区；虚断和虚短成立短成立BJT三极管三极管T: 调整管，调整管， 有合适的静态工作点，有合适的静态工作点，工作在放大区。工作在放大区。R1、R2和和Rp：取样电路：取样电路构成电压串联负反馈构成电压串联负反馈工作原理工作原理(+)(+)(+)(+)(REFF不变VV BVCICEV电压串联负反馈电压串联负反馈QvCE/ViC/mAQ(+)IV OV未调整未调整CEIVVVO(-)2. 2. 输出电压及调节范围输

9、出电压及调节范围: :REFppOVRRRRRV221minREFpOVRRRRV221maxRp在最上端时：在最上端时：Rp在最下端时：在最下端时：Vomin Vo ILmax2) BJT承受的最大反向电压承受的最大反向电压 VCEmax VImax - Vomin3)BJT的最大管耗的最大管耗 PTmax = ICmaxVCEmax （1）设变压器副边电压的有效值）设变压器副边电压的有效值V220 V，求，求VI？（2）当）当VZ16 V，VBE0.7 V，电位器，电位器RP箭头在中间位置，不接负载电阻箭头在中间位置，不接负载电阻RL时，试计算时，试计算A、B、C、D、E点的电位和点的电位

10、和VCE3的值；的值；（3）计算输出电压的调节范围。）计算输出电压的调节范围。（4）当）当VO12 V、RL150，R2510，VI 有有10的变化时，计算调的变化时，计算调整管整管T3的最大功耗的最大功耗PC3。例例T1、R1、Dz2为稳压电源的启动电路：为稳压电源的启动电路：当输入电压当输入电压VIVz2时，稳压管稳压，时，稳压管稳压，T1导通，调整管导通，调整管T2、T3工作工作（1）设变压器副边电压的有效值）设变压器副边电压的有效值V220 V，求，求VI？解：解：则则 VI1.2V21.22024V VI为桥式整流、滤波的输出：为桥式整流、滤波的输出：（2）当）当VZ16 V，VBE

11、0.7 V，电位器，电位器RP箭头在中间位置，不接负载箭头在中间位置，不接负载电阻电阻RL时，试计算时，试计算A、B、C、D、E点的电位和点的电位和VCE3的值；的值；VAVI 24 V)21(P44P31ZRRRRRV VEVO2VBE12 V1.4 V13.4VVCE3VAVO24 V12 V12 VVCVDVZ16 V12 VVBVO)1(21REFRRV R2R1VREF（3）计算输出电压的调节范围。）计算输出电压的调节范围。)(P44P31ZOminRRRRRVV = 9V)(44P31ZOmaxRRRRVV = 18V（4）当）当VO12 V、RL150，R2510时，时，VI 有

12、有10的变化时，的变化时，计算调整管计算调整管T3的最大功耗的最大功耗PC3。mA80A08. 0150V12LOL RVI所以所以IE3ILIR3IR2 105mAmA3 .13900V124p3O3 RRRVIRmA7 .115106VV122Z1O2 RVVIRPC3VCE3maxIC3 当当VI有有10的变化时：的变化时：VImax=24+241026.4VVCE3max=VImax-Vo=14.4VIE3ILIR3IR2 =14.40.1051.5W10.2.3 三端集成稳压器三端集成稳压器1. 输出电压固定的三端集成稳压器输出电压固定的三端集成稳压器 （正电压（正电压 78 、负电

13、压、负电压 79 ）（b）金属封装外形图）金属封装外形图 （c）塑料封装外形图）塑料封装外形图 （d）方框图）方框图 2378XX 输出正压输出正压79XX 输出负压输出负压L ：IO=0.1A 78LXXM: IO=0.5A 78MXX无无 IO=1.5A 78XX如如 7805: V32= 5V, IO=1.5A ; 79M12: V32= -12V, IO=0.5A ;注注:VI - VO = (23)V Icom = 10mA02. 可调式三端集成稳压器（正电压可调式三端集成稳压器（正电压LM317、负电压、负电压LM337 ）输出电压输出电压)1(12REFORRVV 1IIadj2

14、2RIVVREFO由于由于只要改变只要改变R1、R2的阻值，即可调整的阻值，即可调整输出电压输出电压.Vo最小为最小为1.2VVREF=1.2VLM317内部电路内部电路21)(RIRVVadjREFREF212)1 (RIRRVadjREF外外接接10.2.4 三端集成稳压器的应用三端集成稳压器的应用1. 固定式应用举例固定式应用举例3223减小高频干扰，减小高频干扰，CO78XXCiVI+_+_VORL132R1300+ +_ _Rp300R2300(2)输出可调的稳压电路输出可调的稳压电路XXppOVRRRRRV121minXXpOVRRRRV121maxRp在最上端时：在最上端时：Rp

15、在最下端时：在最下端时：当当VXX =12V时，时，Vo=18v36v(3)(3)同时输出正、负电压的电路同时输出正、负电压的电路32220V 24V+C 24V+C7815Ci+15V132Ci79151COCO 15V1 F1 F0.33 F0.33 F1000 F1000 F （4 4）提高输出电压的电路）提高输出电压的电路CO78XXCiVI+_+_VO132VXXVZRDZ+_+_IO= I2 + IC（5 5）提高输出电流的电路）提高输出电流的电路CO78XXCiVI+_+_VO132RURICI2IOT+ 例例已知小功率直流稳压电源变压器付边电压已知小功率直流稳压电源变压器付边电压 1）当）当RL = 100时，时， 无滤波和稳压时整流电路的输出无滤波和稳压时整流电路的输出电压为多少？画出电路和输出电压电压为多少？画出电路和输出电压VL的波形的波形2）接入电容滤波后，输出电压为多少？画出输出电）接入电容滤波后，输出电压为多少？画出输出电压压VL的波形的波形3）接入）接入W7805的三端稳压器后，输出的三端