线性稳压电源

线性稳压电源第1页，共46页，2023年，2月20日，星期日稳压电源的组成及主要技术指标直流稳压电源的组成2电源变压器变压＋隔离整流器交流电压变为单向脉动电压滤波器脉动直流平波处理稳压器调节直流电压第2页，共46页，2023年，2月20日，星期日稳压电源的组成及主要技术指标3极限指标特性指标质量指标最大输出电流直流稳压电源的主要指标输出电压范围最大输入-输出电压差电压调整率SV最小输入-输出电压差输出负载电流范围纹波抑制比SR温度稳定性K最大输入电压电流调整率SI第3页，共46页，2023年，2月20日，星期日整流电路——单向半波整流电路工作原理4u2的正半周，D导通，A→D→RL→B，uO=u2

。u2的负半周，D截止，承受反向电压，为u2；uO=0。第4页，共46页，2023年，2月20日，星期日整流电路——单向半波整流电路UO（AV）和IL（AV）的估算已知变压器副边电压有效值为U25第5页，共46页，2023年，2月20日，星期日整流电路——单向半波整流电路二极管的选择6

考虑到电网电压波动范围为±10％，二极管的极限参数应满足：第6页，共46页，2023年，2月20日，星期日整流电路——单向桥式整流电路工作原理7u2的正半周

A→D1→RL→D3→B，uO=u2u2的负半周

B→D2→RL→D4→A，uO=-u2

集成的桥式整流电路称为整流堆。第7页，共46页，2023年，2月20日，星期日整流电路——单向桥式整流电路UO（AV）和IL（AV）的估算8第8页，共46页，2023年，2月20日，星期日整流电路——单向桥式整流电路二极管的选择9

考虑到电网电压波动范围为±10％，二极管的极限参数应满足：第9页，共46页，2023年，2月20日，星期日滤波电路——电容滤波电路工作原理10充电放电速度与正弦波下降速度相似按指数规律下降滤波后，输出电压平均值增大，脉动变小。第10页，共46页，2023年，2月20日，星期日滤波电路——电容滤波电路工作原理考虑变压器和整流电路的内阻11C越大，RL越大，τ放电将越大，曲线越平滑，脉动越小。内阻使第11页，共46页，2023年，2月20日，星期日滤波电路——电容滤波电路二极管的导通角12导通角

无滤波电容时θ＝π。有滤波电容时θ<π，且二极管平均电流增大，故其峰值很大！θ小到一定程度，难于选择二极管！第12页，共46页，2023年，2月20日，星期日滤波电路——电容滤波电路电容的选择及UO（AV）的估算13若负载开路UO（AV）＝？电容滤波电路，简单易行，UO（AV）高，C足够大时交流分量较小；不适于大电流负载。第13页，共46页，2023年，2月20日，星期日滤波电路——电感滤波电路14

当回路电流减小时，感生电动势的方向阻止电流的减小，从而增大二极管的导通角。电感对直流分量的电抗为线圈电阻，对交流分量的感抗为ωL。适于大电流负载！第14页，共46页，2023年，2月20日，星期日滤波电路——复式滤波电路15为获得更好的滤波效果，可采用复式滤波电路。电感应与负载串联，电容应与负载并联。第15页，共46页，2023年，2月20日，星期日稳压管稳压电路——稳压管的伏安特性及主要参数16伏安特性符号等效电路稳定电压：稳压管的击穿电压稳定电流：使稳压管工作在稳压状态的最小电流动态电阻：rz＝ΔU/ΔI最大耗散功率：

PZM=IZM

UZ稳压管二极管工作状态反向击穿正向电压反向击穿电压超过工作电压UZ40V以上，甚至更高动态电阻小（伏安特性曲线陡）大（伏安特性曲线不陡）可用作稳压器、电压基准、过压保护、电平转换第16页，共46页，2023年，2月20日，星期日稳压管稳压电路——稳压管稳压电路的工作原理电网电压波动负载变化17第17页，共46页，2023年，2月20日，星期日

简单易行，稳压性能好。适用于输出电压固定、输出电流变化范围较小的场合。稳压电路特点稳压管稳压电路——稳压管稳压电路的主要指标稳压系数输出电阻18第18页，共46页，2023年，2月20日，星期日UI的选择UI＝（2～3）UZ稳压管的选择UZ＝UOIZM－IZ>ILmax－ILmin限流电阻的选择选择原则：保证稳压管既稳压又不损坏即稳压管稳压电路——稳压管稳压电路的设计19第19页，共46页，2023年，2月20日，星期日限流电阻的选择电网电压最低且负载电流最大时，稳压管的电流最小电网电压最高且负载电流最小时，稳压管的电流最大稳压管稳压电路——稳压管稳压电路的设计20第20页，共46页，2023年，2月20日，星期日依次选择稳压管、UI、R、C、U2、二极管1.输出电压、负载电流→稳压管2.输出电压→UI3.输出电压、负载电流、稳压管电流、UI→R4.UI

、R→滤波电路的等效负载电阻→C5.UI→U26.U2、R中电流→整流二极管

已知输出电压为6V，负载电流为0～30mA。试求图示电路的参数。稳压管稳压电路——稳压管稳压电路的设计讨论21第21页，共46页，2023年，2月20日，星期日串联型稳压电路晶体管放大区工作特性22基极电流iB↑

→

集射电压VCE

↓第22页，共46页，2023年，2月20日，星期日串联型稳压电路基本原理23第23页，共46页，2023年，2月20日，星期日串联型稳压电路——基本调整管电路为了使稳压管稳压电路输出大电流，需要加晶体管放大24电路引入电压负反馈，稳定输出电压。稳压原理第24页，共46页，2023年，2月20日，星期日串联型稳压电路——基本调整管电路不管什么原因引起UO变化，都将通过UCE的调节使UO稳定，故称晶体管为调整管。

若要提高电路的稳压性能，则应加深电路负反馈，即提高放大电路的放大倍数。25第25页，共46页，2023年，2月20日，星期日调整管取样电阻调整管：是电路的核心，UCE随UI和负载产生变化以稳定UO。比较放大基准电压基准电压：是UO的参考电压。取样电阻：对UO

的取样，与基准电压共同决定UO

。比较放大：将UO

的取样电压与基准电压比较后放大，决定电路的稳压性能。串联型稳压电路——具有放大环节的串联型稳压电路26第26页，共46页，2023年，2月20日，星期日（1）稳压原理：若由于某种原因使UO增大（2）输出电压的调节范围同相比例运算电路则UO↑→UN↑→UB↓→UO↓串联型稳压电路——具有放大环节的串联型稳压电路27第27页，共46页，2023年，2月20日，星期日调整管的选择根据极限参数ICM、U(BR)CEO、PCM选择调整管！应考虑电网电压的波动和负载电流的变化！IEmax＝IR1＋ILmax≈ILmax<ICMUCEmax＝UImax－UOmin<U(BR)CEO

PTmax＝IEmaxUCEmax<PCM串联型稳压电路——具有放大环节的串联型稳压电路28第28页，共46页，2023年，2月20日，星期日3.若电网电压波动±10％，UI为28V，UO为10V～20V；晶体管的电流放大系数为50，PCM＝5W，ICM＝1A；集成运放最大输出电流为10mA，则最大负载电流约为多少？1.若UO为10V～20V，R1＝R3＝1kΩ，则R2和UZ各为多少？2.若电网电压波动±10％，UO为10V～20V，UCES＝3V，UI至少选取多少伏？串联型稳压电路——讨论对于基本串联型稳压电源的讨论29第29页，共46页，2023年，2月20日，星期日1.标出集成运放的同相输入端和反相输入端；2.电路由哪些部分组成？基本工作原理是怎么样的？3.UI＝21V，R1＝R2＝R3＝300Ω，UZ＝6V，UCES＝3V，UO＝？如何选取R’和R？取样电阻的取值应大些还是小些，为什么？限流型过流保护电路输出电流取样电阻串联型稳压电路——讨论关于实用串联型稳压电源的讨论30第30页，共46页，2023年，2月20日，星期日串联型稳压电路——集成稳压电路W7800系列简介31输出电压：5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V输出电流：1.5A（W7800）、0.5A（W78M00）、0.1A（W78L00）表示输出电压值第31页，共46页，2023年，2月20日，星期日串联型稳压电路——集成稳压电路原理框图32第32页，共46页，2023年，2月20日，星期日串联型稳压电路——集成稳压电路基本应用将输入端接整流滤波电路的输出，将输出端接负载电阻，构成串联型稳压电路。33消除高频噪声使Co不通过稳压器放电抵销长线电感效应，消除自激振荡第33页，共46页，2023年，2月20日，星期日串联型稳压电路——集成稳压电路输出电流扩展电路为使负载电流大于三端稳压器的输出电流，可采用射极输出器进行电流放大。34很小三端稳压器的输出电压若UBE=UD，则二极管的作用：消除UBE对UO的影响。第34页，共46页，2023年，2月20日，星期日串联型稳压电路——集成稳压电路输出电压扩展电路35IW为几mA，UO与三端稳压器参数有关。隔离作用基准电压电路复杂第35页，共46页，2023年，2月20日，星期日串联型稳压电路——集成稳压电路应用实例36第36页，共46页，2023年，2月20日，星期日串联型稳压电路——集成稳压电路可调式三端稳压器W117简介37输出电流：1.5A（W117）、0.5A（W117M）、0.1A（W117L）UREF＝1.25V，调整端电流只有几微安。第37页，共46页，2023年，2月20日，星期日串联型稳压电路——集成稳压电路说明基准电压UREF是1.2～1.3V中的某一个值，在一般分析计算时可取典型值1.25VW117,W217和W317的输出端和输入端电压之差为3～40V。外接取样电阻必不可少，根据最小输出电流Iomin可以求出R1的最大值。调整端电流很小，且变化也很小。在电网电压波动和电阻变化时，输出电压非常稳定。38第38页，共46页，2023年，2月20日，星期日串联型稳压电路——集成稳压电路基准电压源电路39输出电压UREF＝1.25V，调整端电流只有几微安。输入端输出端调整端实际电阻值可取小点，如240Ω第39页，共46页，2023年，2月20日，星期日串联型稳压电路——集成稳压电路典型应用40减小纹波电压保护稳压器第40页，共46页，2023年，2月20日，星期日1.R1的上限值为多少？2.UO可能的最大值为多少？3.输出电压最小值为多少？4.UOmax＝30V，选取R1、R2；5.已知电网电压波动±10％，输出电压最大值为30V，UI至少取多少伏？决定于IOmin两种情况：1.已知UI2.自己选取UI决定于W117的输出输入电压最低、输出电压最高时，UI－UO＞3V。根据输出电压表达式串联型稳压电路——集成稳压电路讨论41第41页，共46页，2023年，2月20日，星期日稳压电源的组成及主要技术指标特性指标输出电压范围：符合直流稳压电源工作条件情