模拟电子技术(江晓安)(第三版)第10章

1、第十章 直流电源 第十章第十章 直直 流流 电电 源源10.1 单相整流电路单相整流电路 10.2 滤波电路滤波电路 10.3 倍压整流倍压整流 10.4 稳压电路稳压电路 10.5 集成稳压电路集成稳压电路 10.6 开关型稳压电路开关型稳压电路 第十章 直流电源 图10 1 直流电源的组成方框图 10.1 单相整流电路单相整流电路 第十章 直流电源 10.1.1 单相半波整流电路单相半波整流电路 1. 电路工作原理电路工作原理 10.1 单相整流电路单相整流电路 图10-2(a)所示电路为纯电阻负载的单相半波整流电路。为了突出主要问题,认为二极管均为理想二极管,即正向电阻为零,管压降为零;

2、反向电阻为无穷大,且忽略变压器内阻。在变压器次级绕组电压u2为正半周时,二极管导通,则负载上的电压uO、二极管的管压降uD、流过负载的电流iO和二极管的电流iD为 第十章 直流电源 LDODDORuiiiuuu2200第十章 直流电源 002DODOiiuuu在负半周时, 二极管截止, 则整流波形如图10-2(b)所示。由于这种电路只在交流的半个周期内二极管才导通,也才有电流流过负载,故称为单相半波整流电路。 第十章 直流电源 图10-2单相半波整流电路 第十章 直流电源 2. 直流电压直流电压UO和直流电流和直流电流IO的计算的计算 )(2120tduUOO在半波整流情况下 tUOusin2

3、0220tt0212sind()2OUUtt(10-1) 其中U2是变压器次级绕组电压的有效值。将uO代入(10-1)式得 第十章 直流电源 2245. 02UUUO 此式说明, 在半波整流情况下, 负载上所得的直流电压只有变压器次级绕组电压有效值的45%。如果考虑二极管的正向电阻和变压器等效电阻上的压降, 则UO数值还要低。 在半波整流电路中, 二极管的电流等于输出电流, 所以LLODORURUII245. 0则 (10-2) (10-3) 第十章 直流电源 3. 脉动系数脉动系数SOmOUUS1221UUmO57. 1222221UUUUSOmO整流输出电压的脉动系数,定义为输出电压的基波

4、最大值UO1m与输出直流电压值UO之比,即(10-4) 其中UO1m可通过半波输出电压uO的富氏级数求得 (10-5) 所以 (10-6) 第十章 直流电源 4. 选管原则选管原则 一般选管根据二极管的电流ID和二极管所承受的最大反向峰值电压URM进行选择, 即二极管的最大整流 电 流 IF ID， 二 极 管 的 最 大 反 向 工 作 电压 。 22UUURMR第十章 直流电源 10.1.2 单相全波整流电路单相全波整流电路 1. 电路与工作原理电路与工作原理 为提高电源的利用率, 可将两个半波整流电路合起来组成一个全波整流电路, 如图10 - 3(a)所示。二极管VD1、VD2在正、负半

5、周轮流导电, 且流过负载RL的电流为同一方向, 故在正、负半周, 负载上均有输出电压。 第十章 直流电源 图 10 3 全波整流电路 第十章 直流电源 2. 直流电压直流电压UO和直流电流和直流电流IO的计算的计算 LLOOORURUIUUU2229 . 09 . 022 由输出波形可看出, 全波整流输出波形是半波整流时的两倍, 所以输出直流电压也为半波时的两倍, 即(10-7) (10-8) 第十章 直流电源 3. 脉动系数脉动系数S 全波整流电路输出电压的基波频率为2, 求得基波最大值为67. 032223243242221UUSUUmO故脉动系数为 (10-9) 显然脉动系数下降到67%

6、。 第十章 直流电源 4.选管原则选管原则 ODII21选择管子时要求 ODFIII21由于VD1、VD2轮流导电,故流过每个管子的平均电流为输出平均电流的一半,即 (10-10) 第十章 直流电源 全波整流电路每管承受的反向峰值电压URM为u2的峰值电压的两倍,即222UURM因为无论正半周还是负半周, 均是一管截止, 而另一管导通, 故变压器次级两个绕组的电压全部加至截止二极管的两端。 选管时应满足222UUR(10-11) (10-12)第十章 直流电源 10.1.3 单相桥式整流单相桥式整流1. 电路与工作原理电路与工作原理 桥式整流电路只用一个无中心抽头的次级绕组同样可达到全波整流的

7、目的。桥式整流电路如图10-4(a)、(b)所示,电路中采用了四只二极管,接成桥式。电路也可画成如图10-4(c) 所示的简化形式。第十章 直流电源 图10 4 桥式整流电路 第十章 直流电源 图10 5 桥式整流电路波形图 第十章 直流电源 2. 直流电压直流电压UO和直流电流和直流电流IO的计算的计算 LODLOORUIIRUIUU22245. 0219 . 09 . 03. 脉动系数脉动系数SS=0.67 (10-13) (10-14) (10-15) (10-16) 第十章 直流电源 4. 选管原则选管原则2221UUIIROF(10-17) (10-18) 第十章 直流电源 10.2

8、 滤滤 波波 电电 路路 10.2.1电容滤波电路电容滤波电路图10-6所示为单相桥式整流电容滤波电路。下面分空载和负载两种情况讨论。 1.空载时的情况空载时的情况 空载时RL,设电容C两端的初始电压uC为零。接入交流电源后,当u2为正半周时,VD1、VD2导通,则u2通过VD1、VD2对电容充电。当u2为负半周时,VD3、VD4导通,u2通过VD3、VD4对电容充电。由于充电回路等效电阻很小,所以充电很快,电容C迅速被充到交流电压u2的最大值U2。此时二极管的正向电压始终小于或等于零,故二极管均截止,电容不可能放电,故输出电压UO恒为,其波形如图10-7(a)所示。 222U第十章 直流电源

9、 图图 10 6 桥式整流、电容滤波电路桥式整流、电容滤波电路 第十章 直流电源 2. 带电阻负载时的情况带电阻负载时的情况 图10-7(b)波形表示了电容滤波在带电阻负载后的工作情况。当t=0时电源接通,u2在正半周,u2通过VD1、VD2对电容充电。由于等效电阻小,故这一段时间uO=u2,当t=t1时,电容电压也达到最大值。之后u2下降,由于电容电压不能突变,VD1VD4均反向偏置,故电容C通过RL放电。由于RL较大,故放电时间常数RLC较大。放电过程直至下一个周期u2上升到和电容上电压uC相等的t2时刻,u2通过VD3、VD4对C充电,直至t=t3,二极管又截止,电容再次放电。如此循环,

10、形成周期性的电容器充放电过程。 222uU第十章 直流电源 图 10 7 电容滤波波形第十章 直流电源 (1) 电容滤波以后, 输出直流电压提高了, 同时输出电压的脉动成分也降低了，而且输出直流电压与放电时间常数有关。当RLC时(相当开路),输出电压最高,S=0,滤波效果最佳,为此,应选择大容量的电容作为滤波电容。这里因为要求负载电阻RL也要大,所以,电容滤波适用于大负载场合下运用。RLC变化对电容滤波的影响如图10-8所示。 2221.4OUUU第十章 直流电源 图10 8 RLC对电容滤波的影响 第十章 直流电源 (2) 电容滤波的输出电压UO随输出电流IO而变化。而变化。当负载开路,即I

11、O=0(RL)时,电容充电达到最大值后不再放电,故。当IO增大(即RL减小)时,电容放电加快,使UO下降。忽略整流电路的内阻,桥式整流、电容滤波电路的输出电压范围内变化。若考虑内阻,则UO值将下降。输出电压与输出电流的关系曲线称为整流电路的外特性。电容滤波电路的外特性如图10-9所示。由图可看出,电容滤波电路的输出电压随输出电流的增大而下降很快,所以电容滤波适用于负载电流变化不大的场合。 22U22OUU222 0.9UU第十章 直流电源 图10 9 电容滤波电路的外特性 第十章 直流电源 (3)由电容滤波工作过程和波形可看出,电容滤波电路中整流二极管的导电时间缩短了,导电角小于180,且电容

12、放电时间常数愈大,则导电角愈小。由于电容滤波后,输出直流电流提高了,而导电角却减小了,故整流管在短暂的导电时间内将流过一个很大的冲击电流,这样易损坏整流管,所以应选择IF较大的整流二极管。一般应选二极管 LOFRUI21) 32(第十章 直流电源 实际工作中按下式选择滤波电容的容量2)53(TCRL(10-19) 电容滤波整流电路, 其输出电压UO在 之间。当满足式(10 19)时, 可按下式进行估算229 . 02UU22 . 1 UUO1411TCRUUSLOmO脉动系数 (10-20) (10-21) 第十章 直流电源 10.2.2 其它形式的滤波电路其它形式的滤波电路 为提高滤波性能,

13、降低脉动系数,可采用RC-型滤波电路或LC-型滤波电路,如图10-10所示。 第十章 直流电源 图10 10 型滤波电路 第十章 直流电源 )/1 (/11222 21mOLLmOOLLOUCRCRRRUURRRU1211mOLLmOURCRRRU 设第二次滤波后, 负载上得到的直流分量和基波分量的幅值分别为UO和UO1m, 且存在如下关系: (10-23)式(10 - 23)简写为 (10-22) (10-24) 第十章 直流电源 当 LRC21时, 22LCSS型滤波电路, 其输出直流电压UO的估算均与电容滤波相同22 . 1 UUO由式(10-22)、(10-24)可求得输出电压的脉动系

14、数 112211O mO mOOUUSSUC R UC R（10-25）(10-26) 第十章 直流电源 图10 11 L、LC滤波电路 如果需要大电流输出, 或输出电流变化范围较大, 则可采用L滤波或LC滤波电路, 如图10 - 11所示。 第十章 直流电源 表表 101 各种滤波器性能比较各种滤波器性能比较 外特性序号 性能 类型 (小电流) 适用场合 整流管的冲击电流 外特性 1电容滤波 1.2 小电流 大2RC -型滤波 1.2小电流 大 3LC -型滤波 1.2小电流大4L滤波 0.9大电流小5LC滤波 0.9适应性较强小2/UUO0.91.42OUUOIO第十章 直流电源 为了提高

15、滤波效果, 可在输出端再并上一个电容C, 组成LC滤波电路, 它在负载电流较大时或较小时均有较佳的滤波特性, 故LC对负载的适应力较强, 特别适合用于电流变化较大的场合。 L滤波和LC滤波电路的直流输出电压, 如忽略电感上的压降, 则输出直流电压等于全波整流的输出电压, 即29 . 0 UUO(10-27) 第十章 直流电源 10.3 倍倍 压压 整整 流流10.3.1 二倍压整流电路二倍压整流电路 二倍压整流电路如图10-12所示,其工作原理如下:在u2的正半周时,VD1导通,VD2截止,电容器C1充电,极性如图10-12所示,其值可达 ;在u2的负半周时,VD1截止,VD2导通,此时变压器

16、次级电压u2和电容C1上的电压对电容C2充电,极性如图10-12所示,其值可达 ,输出电压从C2两端输出,因输出电压值可达电容滤波输出电压的二倍,所以该电路为二倍压整流电路。为得到更高倍数的输出电压,可采用多倍压整流电路。 22U22 2U第十章 直流电源 图10-12 二倍压整流电路 第十章 直流电源 10.3.2 多倍压整流电路多倍压整流电路多倍压整流电路如图10-13所示，其工作过程如下:在u2的第一个正半周时,电源电压通过VD1将电容C1上的电压充电到;在u2的第一个负半周时,VD2导通,u2和C1上的电压共同将C2上的电压充至。在u2的第二个正半周时,电源对电容C3充电,通路为u2C

17、2VD3C3C1,uC3=u2+uC2-uC1;在u2的第二个负半周时,对电容C4充电,通路为u2C1C3VD4C4C2,uC4=u2+uC1+uC3-uC2。依次类推,电容C5、C6也充至,它们的极性如图10-13所示。只要将负载接至有关电容组的两端,就可得到相应多倍压直流电压输出。 22U22 2U22 2U22 2U22 2U第十章 直流电源 图10 13 多倍压整流电路 第十章 直流电源 10.4 稳压电路稳压电路 10.4.1 稳压电路的主要指标稳压电路的主要指标 1. 稳压系数稳压系数Sr 稳压系数是在负载固定不变的前提下,输出电压的相对变化量UO/UO与稳压电路输入电压的相对变化

18、量UI/UI之比,即 常数LROOrUUUUS11/(10-28) 该指标反映了电网波动对输出电压的影响。此处稳压电路输入电压UI就是整流滤波以后的直流电压。 第十章 直流电源 2. 稳压电路的输出电阻稳压电路的输出电阻rO 常数1UOOOIUr输出电阻可以衡量稳压电路受负载电阻的影响程度, 即 (10-29)除了上述两个指标外,有时还用其它指标:电压调整率,指当电网电压(u2)变化10%时,输出电压的相对变化量;电流调整率,指当输出电流IO从零变到最大时,输出电压的相对变化量;最大波纹电压,指在输出端存在的50Hz或100Hz的交流分量,通常以有效值或峰峰值表示;温度系数,指电网电压和负载都

19、不变时,由于温度变化而引起的输出电压漂移等。本节主要讨论Sr、rO。 第十章 直流电源 10.4.2 硅稳压管稳压电路硅稳压管稳压电路 稳压管工作原理在第一章已介绍过了,其电路如图10-14(a)所示,稳压管的伏安特性如图10-14(b)所示。硅稳压管稳压是利用其反向击穿时的伏安特性。从图10-14可看出,在反向击穿区,当流过稳压管的电流在一个较大的范围内变化时,稳压管两端相应的电压变化量U很小,所以稳压管和负载并联,就能在一定条件下稳定输出电压。 第十章 直流电源 图10 14 稳压管稳压电路 第十章 直流电源 1. 稳压原理稳压原理 (1) 输入电压UI保持不变, 当负载电阻RL减小, I

20、L增大时, 由于电流在电阻R上的压降升高, 输出电压UO将下降。由于稳压管并联在输出端, 由伏安特性可看出, 当稳压管两端的电压略有下降时, 电流Iz将急剧减小,而IR=IL+Iz, 所以IR基本维持不变, R上的压降也就维持不变, 从而保证输出电压UO基本不变, 即RLILIRUOIzIR=IL+Iz UO第十章 直流电源 (2) 负载电阻RL不变, 当电网电压升高时, 将使UI增加, 随之输出电压UO也增大, 由稳压管伏安特性可见, Iz将急剧增加, 则电阻R上的压降增大, UO=UI-UR, 从而使输出电压基本保持不变, 即 UIUOIzIRUR UO 第十章 直流电源 2. 指标计算指

21、标计算 (1) 稳压系数。按(10 - 28)式, 考虑UO/UI时, 可利用图10 - 15所示的等效电路(仅考虑变化量), 则zzLzLzOrRrRrRRrUU/1zzzOOrUUrRrUUUUS111当Rrz时 zzrUURrS1()LzRr故 (10-30)(10-31) 第十章 直流电源 图10 15 稳压电路的交流等效电路 第十章 直流电源 (2) 输出电阻rO。从图10 - 15可求得输出电阻为zzOrRrr/(10-32) 第十章 直流电源 3. 限流电阻限流电阻R的选择的选择 (1) 当电网电压最高, 即为UI max, 且负载电流最小为时, 流过稳压管的电流最大, 其值不应

22、超过Iz max, 即maxLzRUmaxmaxmaxmax1maxmaxmax1LzzLzzLzzRUIRUURIRURUU(10-33) (10-34) 第十章 直流电源 (2)当电网电压最低,即为UImin,且负载电流最大为时,流过稳压管的电流最小,其值不应低于允许的最小值,即 maxLzRU1maxminmin1minminminminzzzLzLLzzUUUIRRUURRRIU(10-35) (10-36) 限流电阻R可在(10-34)式和(10-36)式范围内选取。如不能同时满足(10-34)式和(10-36)式,则说明在给定的条件下已超出稳压管的稳压范围了,需要限制使用条件或选用

23、参数余量较大的稳压管。 第十章 直流电源 【例1】 稳压电路如图10-14(a)所示, 稳压管为2CW14, 其参数是Uz=6V, Iz=10mA, Pz=200mW, rz15。整流滤波输出电压UI=15V。 (1) 试计算当UI变化10%, 负载电阻在0.52k范围变化时, 限流电阻R值。 (2) 按所选定的电阻R值, 计算该电路的稳压系数及输出电阻。 解解mAUPIzzz336200maxmin10mAzzIIIz min一般取手册所给定的稳压电流值,即 第十章 直流电源 VUUUUVUUUU5 .13%)101 (%105 .16%)101 (%10111max1111max1kRkR

24、34. 05 . 06105 . 065 .1329. 02633265 .16即0.29kR0.34k, 可选R=320, 电阻的额定功率 WPR34. 0320)65 .16(2其次确定UImax和UImin， (1)由公式(10-34)、(10-36)可得 第十章 直流电源 (2)由(10-30)式和(10-32)式可求得 3 .1415/320/%1111. 061515320151zOzzzrrRrUUrRrS硅稳压管稳压电路在输出电压不需调节,负载电流比较小的情况下,稳压效果较好,所以在小型电子设备中经常采用它。但这种稳压电路输出电压不可调节,输出电压就是稳压管的稳压值Uz。当电网

25、电压或负载电流变化太大时,此电路也不适应,这时可采用串联型稳压电路。 第十章 直流电源 10.4.3 串联型稳压电路串联型稳压电路 串联型稳压电路通常由调整元件、基准电压、取样网络、比较放大以及过载或短路保护、辅助电源等辅助环节组成,基本原理框图如图10-16所示。 第十章 直流电源 图10 16 串联型稳压电路原理框图第十章 直流电源 一般情况下,取样网络及过载或短路保护电路的电流比负载电流小得多,所以调整元件V的电流与负载电流IO近似相等,可将V与负载电阻RL看成串联关系,故称为串联型稳压电路。该电路的核心部分是调整管V组成的射极输出器,负载电阻作为射极电阻,整流滤波电路的输出电压作为电源

26、。射极输出器是电压串联负反馈电路,它本身就具有稳定输出电压的特点。调整管的工作点必须设置在放大区,方能起到电压调整作用。输出电压UO是输入电压UI与管压降UCE之差,即UO=UI-UCE。 第十章 直流电源 图10-17 几种串联型稳压电路 第十章 直流电源 1. 输出电压输出电压UO的计算及调节范围的计算及调节范围 OBURRRU2123ROORRRBEBEBURRRUURRRUUUUUU221212233(10-37) 以图10-18所示的电路为例,从分压关系可求得 而由V2、V3及VDz1回路又可得 (10-38) (10-39) (10-40) 第十章 直流电源 图10 18 具有辅助

27、电源的稳压电路 第十章 直流电源 【例2】 在图10 -18中VDz1稳压电压UDz1=UR=7V, 采样电阻RA=1k, RB=680, RW=200, 试估算输出电压的调节范围。 解解VURRRRRUVURRRRUzWBWBAOzBWBAO95.14768. 02 . 068. 02 . 0135.19768. 068. 02 . 01minmax第十章 直流电源 2. 最大负载电流额定值的估算最大负载电流额定值的估算 在输出电压稳定的条件下,电路可能向负载提供最大额定电流IOmax。以图10-18为例,输出电压 VUVUUCBO7 . 07 . 031要求UO稳定,意味着流过Rc的电流I

28、R必须稳定,而IR=IB1+IC3。当负载电流IO增大时,要求IB1IO/1相应增大,为保持IR基本不变,V3集电极电流IC3应相应减小。而IC3的减小是有限度的,当IC30时,V3已无法再起调节作用,所以IC3=0时,IO=IOmax,故 第十章 直流电源 ROBIII1max1cDzRORUII7 . 0211maxcDzRRUI7 . 02而 所以 (10-41) 第十章 直流电源 3. 调整管的考虑调整管的考虑 (1) 对ICM的考虑。调整管中流过的最大集电极电流为 maxmaxIIIIOCCM(2) 对PCM的考虑。调整管可能承受的最大集电极功耗为maxminmax1maxmax1m

29、ax)(COCCECIUUIUP)(maxminmax1IIUUPOOCM选管时要求: (10-42) (10-43) 第十章 直流电源 (3) 对击穿电压BUCE的考虑。当输出短路时, 输入最大电压UI max, 全加在调整管c、 e间, 所以 max1UBUCE(4)采用复合调整管。当要求负载电流较大时,调整管的基极电流也很大,靠放大器来推动有时十分困难。与功率放大相似,可用复合管组成调整管,如图10-19所示。图中R的接入,是为了减小V2管的穿透电流流入V1管的基极。因为当不接R时,V2管的穿透电流将全部流入V1管的基极,并经放大以后,成为V1的工作电流,使调整管V1的管耗增加,温度特性

30、变坏。R愈小，对穿透电流的分流作用愈大,但对工作电流分流也大,故R不能选得太小。 (10-44) 第十章 直流电源 图10 19 采用复合调整管第十章 直流电源 10.5 集成稳压电路集成稳压电路 10.5.1 基本应用电路基本应用电路 基本应用电路如图10-20所示,其输出为固定电压。其中，电容C1是在输入引线较长时抵消其电感效应以防止产生自激;C2用来减小输出脉动电压并改善负载的瞬态效应,即瞬时增减负载电流时不致引起输出电压有较大的波动。 第十章 直流电源 图图10 20 W78系列基本应用电路系列基本应用电路第十章 直流电源 10.5.2 扩大输出电流的电路扩大输出电流的电路 W78 或

31、W79 系列组件,最大输出电流为1.5A,当需要大于1.5A的输出电流时,可采用外接功率管来扩大电流输出范围,其电路如图10-21所示。 第十章 直流电源 图10-21 扩大输出电流的电路 第十章 直流电源 10.5.3 扩大输出电压的电路扩大输出电压的电路 图10 22 扩大输出电压的电路 第十章 直流电源 10.5.3 扩大输出电压的电路扩大输出电压的电路 2122211RIURRRIRRUUUQQOURRUO121 图中 R1上的电压为W78的标称输出电压U, 输出端对地的电压为 式中IQ为W78的静态工作电流, 通常IQR2较小, 输出电压近似为(10-45) 第十章 直流电源 10.

32、5.4 输出电压可调的电路输出电压可调的电路 当要求稳压电源输出电压范围可调时,可以应用集成稳压器与集成运放接成输出电压可调的稳压电路,如图10-23所示。 在图10-23中,集成运放F007接成电压跟随器形式,电阻R1上的电压近似等于集成稳压器的标称输出电压U,因此输出电压值为 URRUO121(10-46) 所以改变R2/R1值即可改变输出电压值。 第十章 直流电源 图10 23 输出电压可调电路 第十章 直流电源 10.6 开关稳压电路开关稳压电路 10.6.1 串联型开关稳压电源串联型开关稳压电源 串联型开关稳压电源是最常用的开关稳压电源。图10 - 24 为串联它激式单端降压型开关稳

33、压电源的方框图和电路原理图。 第十章 直流电源 图 10 -24串联型开关稳压电源的方框图及电路原理图第十章 直流电源 1. 电路组成电路组成 从图10-24(a)所示方框图可看出,它同前述的线性调整型串联稳压电路相比,其中取样电路、比较放大器和基准电压与前述的串联型稳压电路相同，不同的是开关脉冲发生器(由振荡器和脉宽调制电压比较器组成)、开关调整管和储能滤波电路三部分。这三部分的功能分别如下所述。(1)开关脉冲发生器：一般由振荡器和脉宽调制电压比较器组成,产生开关脉冲。脉冲的宽度受比较放大器输出电压的控制。由于取样电路、基准电压和比较放大器构成的是负反馈系统,故输出电压UO升高时,比较放大器

34、输出的控制电压降低,使开关脉冲变窄；反之, UO下降时,控制电压升高,开关脉冲增宽。 第十章 直流电源 (2)开关调整管：一般由功率管组成,在开关脉冲的作用下,使其导通或截止,工作在开关状态。开关脉冲的宽窄控制调整管导通与截止的时间比例,从而输出与之成正比的断续脉冲电压。(3)储能滤波电路：一般由电感L、电容C和二极管VD组成。它能把调整管输出的断续脉冲电压变成连续的平滑直流电压。当调整管导通时间长,截止时间短时,输出直流电压就高,反之则低。 第十章 直流电源 2. 工作原理和稳压过程工作原理和稳压过程在图10-24(b)中,UI为开关电源的输入电压,即整流滤波的输出电压。UO为开关电源的输出

35、电压。R1和R2组成采样电路并接在输出两端,采样电压即反馈电压。A1为比较放大器,同相输入端接基准电压UR,反相输入端与UF相连。A2为脉宽调制电压比较器,同相端接A1输出电压uO1,反相端与三角波发生器输出电压uT相连,A2输出的矩形波电压uO2是驱动调整管通、断的开关信号。 212FORUURR第十章 直流电源 图图 10 25 uE、 iL和和uO波形波形 第十章 直流电源 图10-25中T为周期,它由三角波发生器输出电压uT的周期决定。T=ton+toff,ton是uO2为高电平时的脉宽,也是调整管导通时间；toff是uO2为低电平时的脉宽,也是调整管截止时间。显然在不计晶体管和二极管

36、的管压降以及电感L的直流压降时,输出电压的平均值(即直流电压)UO,由下式计算： onOItUUT式中ton/T即为占空比,用D表示。故只要改变占空比即可改变输出直流电压UO。 第十章 直流电源 图图 10 26 UO变化引起占空比变化引起占空比D变化的自动稳压过程变化的自动稳压过程 第十章 直流电源 (1) 正常情况下, 输出电压UO恒定不变, 即为该稳压器的标称值, 此时UF与UR应相等, uO1=0, A2比较器即为过零比较器, 此时uO2波形的占空比D=50%, 波形如图10-26(a)所示。 (2) 当输入电压UI或负载电流IO变化时, 将引起输出电压UO偏离标称值。由于负反馈的作用, 电路将自动调整而使UO基本上维持在标称值不变。稳压过程表示如下： UOUF(UFUR)uO10tontoff UO UO= D50%1UTtUonO第十章 直流电源 3. 采用集成控制器的开关直流稳压电源采用集成控制器的开关直流稳压电源 采用集成控制器是开关稳压电源发展趋势的一个重要方面。它可使电路简化，使用方便,工作可靠，性能稳定。我国已经生产出系列开关电源的集成控制器,它将基准电压源、三角波电压发生器、比较放大器和脉宽调制电压比较器等电路集成在一块芯片上,称为集成脉宽调制器。其型号有SW3520、SW3420、CW1524、CW2524、CW3524、W2018、W