模拟电子技术第八章

1、模拟电子技术徐丽香编著2021/9/121电子工业出版社第8章直流稳压电源学习目标：（）了解三端集成稳压器件的种类、主要参数、典型应用电路，能识别其引脚；（ ）能识读集成稳压电源的电路图；（）了解开关式稳压电源的框图及稳压原理；（）了解开关式稳压电源的主要优点，列举其在电子产品中的典型应用；（5）会安装与调试直流稳压电源。2021/9/1228.1硅稳压管稳压电路单相小功率直流稳压电源主要包括变压、整流、滤波和稳压4个基本部分。 2021/9/1238.1.1 稳压原理为什么要稳压？大部分电路正常工作要求电源电压稳定当负载电流变化时，由于整流滤波电路存在内阻，因此，输出直流电压将随之发生变化；

2、当电网电压波动时，整流后的电压会发生变化，输出电压也会发生变化。稳压电路的功能就是当输入信号及负载变化导致输出直流电压的趋向变化时，承担变化的那部分电压，保证负载两端的电压恒定。2021/9/1248.1.1 稳压原理稳压原理及稳压电路等效2021/9/1258.1.2 稳压电路的主要性能指标（1）电压调整率（2）等效内阻 2021/9/126 8.2 硅稳压管稳压电路当稳压二极管处于反向击穿状态时，其两端电压略为变化，电流将发生快速变化，电压上升时，分流电流变大，电压下降时，分流电流变小，从而使电阻RL上流过的电流IL基本保持不变。1.工作原理2021/9/127 1.工作原理 （1）负载电

3、阻保持不变，而电网电压发生波动时（2）电网电压保持不变，而负载电流发生变化时2021/9/1282.电路参数计算 【例8-1】 设计硅稳压二极管并联型稳压电源，其内阻RO要求小于20。要求输出电压为12V，电压调整率小于1%，负载电流的变化范围为06mA。2021/9/129解：1.确定输入电压UI 2.决定稳压管型号选择稳压二极管2CW67，其参数为UZ=12V，IZmax=20mA，rZ18 2021/9/12103.确定限流电阻R电阻取标称值R=1.2 k 2021/9/12114.验证电压调整率ku和内阻ro2021/9/12128.3 线性串联稳压电路8.3.1 串联型稳压电源的结构

4、框图线性串联稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路等部分构成。 2021/9/1213线性串联稳压电路 当负载电流或电源电压变动而引起输出电压UO升高时，电路有如下的变化过程：为保证调整管V1工作在放大状态，调整管两端的压降UV1CE必须大于等于2V。 2021/9/1214调整管作用等效2021/9/12158.3.2 输出电压的大小和调节方法2021/9/1216例82在图8.7中，若UI的波动范围为10%，R1=R2=200。输出电压UO的变化范围为520V。计算（1）所选用稳压二极管的稳压值UZ和RP的取值各为多少？（2）为使稳压电路正常工作，UI的值至少应取多少？2021

5、/9/1217图8.72021/9/1218解通常UImin=0.9UI=22V UI=24V选取UI大于等于25V 2021/9/1219 8.4 集成稳压电源 把线性串联稳压电路集成为一块集成电路，称为集成稳压器。其内部结构是由调整器件、误差放大器、基准电压、比较取样等几个主要部分组成的，通常还增加各种保护电路。三端集成稳压器可分为输出电压固定输出电压可调两种形式。2021/9/12208.4.1 三端固定输出电压集成稳压器型号2021/9/1221三端固定输出集成稳压器的外形及管脚排列 2021/9/12221. 7800系列集成稳压器的基本应用电路2021/9/12232.提高输出电压

6、的电路2021/9/12243.输出正、负电压的电路 2021/9/12254.三端固定输出稳压电源的参数及设计【例8-3】采用220V、50Hz市电供电，试设计一固定输出集成稳压电源。其性能指标为：UO=12V，IOmax=800mA。 2021/9/1226解(1)选集成稳压器LM7812。查UO、IOmax，UImi、UImax。(2)电源变压器选择LM7812的输入电压范围为14VUI35V，取UI=18V。I2IOmax=0.8A变压器二次侧伏安容量P2U2I2=15W选输出功率为20W、18V/1A的变压器。(3)整流二极管及滤波电容选择ID=1/2IOmax =1/20.8A=0

7、.4AUDM=2 U2=1.4118V=25.4V选2CZ55C。电源滤波电容选用1000uF/50V或2200/50V。(4)LM7812功耗估算P=（UI-UO）Iomax=(18-12)0.8W=4.8W2021/9/12278.4.2 三端可调输出电压集成稳压器2021/9/1228三端可调式集成稳压器引脚排列图 2021/9/12291.基本应用电路及输出电压估算2021/9/12302.外接元器件选取IOmin5mA，R1M=UREF/5 mA=240，UOM=37V，R2为调节电阻。最高输出电压37V，得R2为7.18k左右，取6.8k。C2取10F。C3取1F。C1为0.33F

8、。D1、D2是保护二极管，可选整流二极管2CZ52。2021/9/12313.UI选取UI-UO3V，当UO=UOM=37 V时，U1=40 V。2021/9/12328.4.5 集成稳压器的主要参数2021/9/12338.4.4 集成稳压器的应用实例限压限流充电器充电电压UO=1.25(1+R2/R1)-I充R4 UO=1.25 -0.7V =8.28 V充电电流为I充= A=0.07 A。2021/9/12348.5 开关式稳压电源线性稳压电路，这是因为调整电路工作在放大区。当负载电流较大时，调整管的集电极损耗相当大，电源效率较低，一般为20%40，通常还要配备较大的散热装置，而且通常要

9、求输入电压的变化范围不能太大，否则将无法实现稳压输出。采用开关式电路，能克服上述缺点。开关式稳压电路的调整管工作在开关状态，即调整管工作在饱和导通和截止两种状态。2021/9/1235 8.5 开关式稳压电源1.开关稳压电源的工作原理2021/9/12362.换能电路的基本原理2021/9/12378.6 线性稳压电源和开关式电源电路实例2021/9/1238开关稳压电源 2021/9/12392021/9/1240本 章 回 顾 （1）稳压管稳压电路结构简单、输出电流小、输出电压不可调、稳压性能差，主要适用于负载电流较小，且电压变化范围不大的场合。（2）三端集成稳压器因其使用简单、体积小，可靠性高等优点而得到广泛应用。它分为固定式输出阻抗和可调式输出、正电压输出阻抗和负电压输出。其中W78XX