模拟电子技术基础_直流稳压电源设计

1、第第9 9章章 直流稳压电源直流稳压电源9.4直流稳压电源的组成直流稳压电源的组成9.1整流电路整流电路9.2滤波电路滤波电路9.3稳压电路稳压电路9.19.1 直流稳压电源的组成直流稳压电源的组成改变电压值改变电压值通常为降压通常为降压交流变脉交流变脉动的直流动的直流减小脉动减小脉动1) 负载变化输出电压负载变化输出电压基本不变；基本不变；2) 电网电压变化输出电网电压变化输出电压基本不变。电压基本不变。 直流电源是能量转换电路，将直流电源是能量转换电路，将220V（或或380V）50Hz的的交交流电转换为直流电。流电转换为直流电。半波整流半波整流全波整流全波整流 在分析电源电路时要特别考虑

2、的两个问题：允许电网电在分析电源电路时要特别考虑的两个问题：允许电网电压波动压波动10，且负载有一定的变化范围。，且负载有一定的变化范围。二极管导通，二极管导通，vL=v2二极管截止二极管截止, vL=0v2 0 时时:v2vc时，电容充电，时，电容充电， 很小。很小。CRL放电当当v2讨论：讨论： 已知变压器副边电压有效值为已知变压器副边电压有效值为10V，电容足够大，判断电容足够大，判断下列情况下输出电压平均值下列情况下输出电压平均值VO（AV）？ 1. 正常工作；正常工作； 2. C开路；开路； 3. RL开路；开路； 4. D1和和C同时开路；同时开路； 5. D1开路。开路。例例9.

3、3.1 在图在图9.3.1所示电路中，已知变压器副边电压有效所示电路中，已知变压器副边电压有效值为值为10V， 。（1）标出电容器）标出电容器C的电压极性，并求输出电压的平均值的电压极性，并求输出电压的平均值VO(AV)；（2）若负载）若负载RL开路，开路，VO(AV)=?（3）若滤波电容开路，则）若滤波电容开路，则VO(AV)=?2)53(TCRL解解：（：（1）电容器）电容器C的极性为上的极性为上“正正”、下、下“负负”， VO(A V)1.2V2=1.210(V)=12V（2）VO(A V)1.4V2=1.410(V)=14V（3）VO(A V)0.9V2=0.910(V)=9V9.3.

4、2 其它形式的滤波电路其它形式的滤波电路1电感滤波电路电感滤波电路VO(A V)0.9V2 2复式滤波电路复式滤波电路LC滤波滤波LC型滤波型滤波RC型滤波型滤波适用于大电流负载！适用于大电流负载！9.4 稳压电路稳压电路9.4.1 稳压管稳压电路稳压管稳压电路1电路组成和工作原理电路组成和工作原理OVDzIRIRVOVRIOVVV不管什么原因使输出电压增加：不管什么原因使输出电压增加：2主要性能指标主要性能指标（1）稳压系数）稳压系数Sr :表明电网电压波动时电路的稳压性能。表明电网电压波动时电路的稳压性能。 在负载电流不变时，输出电压相对变化量与输入电压相在负载电流不变时，输出电压相对变化

5、量与输入电压相对变化量之比。对变化量之比。LLOIIOIIOOrRRVVVVVVVVSIOVRrRRrVLzLzIVRrzIVrRrzzOIzrVVRrS（2） 输出电阻输出电阻 表明负载电流变化时电路的稳压性能。表明负载电流变化时电路的稳压性能。 在电网电压不变时，负载变化引起的输出电压的变化量在电网电压不变时，负载变化引起的输出电压的变化量与输出电流的变化量之比。与输出电流的变化量之比。IOOoVIVRzzorRrR3限流电阻的选择限流电阻的选择（1 1）ODz- IIIROZIIRVVOmaxmaxZIminIRVVminDzIOmaxDzminZIminmax=IIVVR （2）Omi

6、nDzmaxZImaxmin=IIVVR 所以：所以：RminRRmaxOminminZImaxIRVVmaxDzI9.4.2 串联型稳压电路串联型稳压电路1电路组成和工作原理电路组成和工作原理OVNVBVEVOV不管什么原因使输出电压增加：不管什么原因使输出电压增加：2输出电压的调节范围输出电压的调节范围ZPVv 032123VRRRRR下ZVRRRRRV下233210ZOVRRRRRV23321minZOVRRRRV3321maxNvZ3321OZ32321VRRRRVVRRRRR3调整管的选择调整管的选择根据极限参数根据极限参数ICM、 V(BR)CEO、PCM 选择调整管！选择调整管！

7、应考虑电网电压的波动和负载电流的变化！应考虑电网电压的波动和负载电流的变化！maxmaxLRLCMIIIIICEOBRVV21 . 1)(maxminIm)(COaxCMIVVPmaxmin2)2 . 11 . 1 (EOIVV 4稳压电路的过流保护稳压电路的过流保护9.5 三端集成稳压器及应用三端集成稳压器及应用9.5.1 输出电压固定的三端集成稳压器及应用输出电压固定的三端集成稳压器及应用1输出电压固定的三端集成稳压器简介输出电压固定的三端集成稳压器简介 W78系列系列输出电压：输出电压：5V、6V、7V、 8V、 9V、 10V、 12V、15V、18V、24V输出电流：输出电流：1.5

8、A（W78 ）、）、0.5A（W78M ）、）、0.1A（W78L ）消除高频噪声消除高频噪声使使Co不通过不通过稳压器放电稳压器放电抵消长线电感效应，抵消长线电感效应，消除自激振荡消除自激振荡 将输入端接整流滤波电路的输出，将输出端接负载电阻，将输入端接整流滤波电路的输出，将输出端接负载电阻，构成串类型稳压电路。构成串类型稳压电路。2三端固定输出集成稳压器的典型应用电路三端固定输出集成稳压器的典型应用电路（1） 基本应用电路基本应用电路VImaxVI VO+2V （2） 提高输出电压的电路提高输出电压的电路ZOVVV11RVI22RIVVO21)(RIIVD212)1 (RIVRRDVRR)

9、1 (12（3）输出电压可调的稳压电路）输出电压可调的稳压电路OVRRRRRV32121上VRRRRRVO上21321VRRRRRVO21321minVRRRRVO1321minVRRRRVVRRRRRO132121321（4）同时输出正、负电压的电路）同时输出正、负电压的电路（5） 扩大输出电流的电路扩大输出电流的电路OII1CIIIICO1（6）恒流源电路）恒流源电路DOIRI59.5.2 输出电压可调的三端集成稳压器及应用输出电压可调的三端集成稳压器及应用1. 输出电压可调的三端集成稳压器简介输出电压可调的三端集成稳压器简介(a) LM317(b) LM337LM317:正电压输出，正电

10、压输出，1.2537V连续可调连续可调 。LM337:负电压输出，负电压输出，-1.25-37V连续可调。连续可调。 LM317L、 LM317H、 LM317、LMl96的输出电流的输出电流分别为分别为0.1A、0.5A；1.5A、10A。 2输出电压可调的三端集成稳压器的典型应用电路输出电压可调的三端集成稳压器的典型应用电路（1）基本应用电路）基本应用电路VRRV25. 1)1 (12O调节调节R2可获得可获得(1.237)V的输出电压。的输出电压。（2）固定低压输出电路）固定低压输出电路 （3） 恒流源电路恒流源电路 RIO25. 1AA125. 125. 1)8 . 0(25. 1wORIAAIO5 . 18 . 025. 1maxmAAIO10)1208 . 0(25. 1min例例9.5.1 由三端集成稳压器组成的两个电路如图由三端集成稳压器组成的两个电路如图9.5.13所所示，已知电流示，已知电流IW=10mA。（1）试写出图（）试写出图（a）所示电路中）所示电路中Io的表达式，并计算其的表达式，并计算其数值；数值；（2）写出图（）写出图（b）所示电路中）所示电路中Vo的表达式，并计算当的表达式，并计算当R2=5时的数值；时的数值；（3）指出图中两个电路分别具有什么功能）指出图中两个电路分别具有什么功能?解：解：（1） AARVIIWo