第10章_直流稳压电源

1、 退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院第第10章章 直流稳压电源直流稳压电源10.1 直流稳压电源的电路组成直流稳压电源的电路组成10.2 单相整流电路单相整流电路10.3 电源滤波电路电源滤波电路10.4 串联型稳压电路串联型稳压电路10.5* 开关稳压电路开关稳压电路 大多数直流电源由交流电转换而得到。直流电源可分大多数直流电源由交流电转换而得到。直流电源可分为线性稳压电源和开关稳压电源两类。线性稳压电源的输为线性稳压电源和开关稳压电源两类。线性稳压电源的输出电压稳定，纹波小，输出电流较小，效率较低；开关稳出电压稳定，纹波小，输出电流较小，效率较低；开关

2、稳压电源的输出电压稳定范围宽，体积小，输出电流大，输压电源的输出电压稳定范围宽，体积小，输出电流大，输出电压中含有纹波，效率较高。出电压中含有纹波，效率较高。 退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院本章学习目的和要求本章学习目的和要求 1. 熟悉直流稳压电源的基本结构和各部分电路的作用熟悉直流稳压电源的基本结构和各部分电路的作用 2. 熟练握桥式整流电路的工作原理，会计算输出直流熟练握桥式整流电路的工作原理，会计算输出直流电压和选择整流二极管。电压和选择整流二极管。 3. 熟悉电容滤波电路的工作原理，掌握桥式整流电容熟悉电容滤波电路的工作原理，掌握桥式整流电容

3、滤波电路各项指标、参数的计算和元件的选择。滤波电路各项指标、参数的计算和元件的选择。 4. 掌握串联型稳压电路的组成、工作原理及性能的改掌握串联型稳压电路的组成、工作原理及性能的改进措施，会计算输出电压的调节范围进措施，会计算输出电压的调节范围. 5. 了解三端集成稳压电路的内部结构，学会正确使用了解三端集成稳压电路的内部结构，学会正确使用三端集成稳压器件。三端集成稳压器件。 6. 了解开关型稳压电路的电路结构，特点及工作原理。了解开关型稳压电路的电路结构，特点及工作原理。 退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院10.1 直流稳压电源的电路组成直流稳压电源的电

4、路组成变压器：变压器：整流：整流：滤波：滤波：稳压：稳压：降压降压滤除脉动滤除脉动交流变脉动直流交流变脉动直流进一步消除纹波，提高电压的稳定性和带载能力进一步消除纹波，提高电压的稳定性和带载能力各部分功能各部分功能作用：作用：将交流电网电压转换为直流电压，为放大电路提供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。直流工作电源。 组成：组成： 退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院 电子设备中广泛使用的直流电源是将单相交流电进行电子设备中广泛使用的直流电源是将单相交流电进行整流得到的。常用的有单相半波、全波、桥式和倍压等整流得到的。常用的有单相半波

5、、全波、桥式和倍压等整流电路。在分析整流电路时，为简化分所过程，一般整流电路。在分析整流电路时，为简化分所过程，一般均假设负载为纯电阻件负载，整流二极管为加正向电压均假设负载为纯电阻件负载，整流二极管为加正向电压导通且正向电阻为零、加反向电压截止且反向电流为零导通且正向电阻为零、加反向电压截止且反向电流为零的理想二极管。的理想二极管。10.2 单相整流电路单相整流电路10.2.1 半波整流电路半波整流电路10.2.2 桥式整流电路桥式整流电路10.2.3 倍压整流电路倍压整流电路 退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院图图10.2.1 单相半波整流电路及波形单

6、相半波整流电路及波形10.2.1 半波整流电路半波整流电路1电路组成及工作原理电路组成及工作原理(参阅例参阅例2.4.2 ) 2负载电压、电流值的计算负载电压、电流值的计算245. 0VVo)2cos32sin211(22 ttVvo式中式中 称为称为 vo 的直流分量，的直流分量，它等于输出电压的平均值它等于输出电压的平均值 22V 整流电流的波形与电压波形相同，也含有直流分量和交整流电流的波形与电压波形相同，也含有直流分量和交流谐波分量，其平均值为流谐波分量，其平均值为LLoRVRVI245. 0 退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院3脉动系数脉动系数o

7、moVVS12122VVmo57. 12/22/2221VVVVSomo4整流二极管的选择整流二极管的选择 二极管最大整流平均电流二极管最大整流平均电流FIoFIILFRVI245. 0选择选择即即(2) 最高反向工作电压最高反向工作电压RMV选择选择22VVRM 半波整流只利用了输入电压的半个周期，输出电压低、半波整流只利用了输入电压的半个周期，输出电压低、脉动大，由于输出电流中有不小的直流电流分量使电源变脉动大，由于输出电流中有不小的直流电流分量使电源变压器容量的有效利用率降低。因此它压器容量的有效利用率降低。因此它只用在整流电流小、只用在整流电流小、对脉动要求不高的场合对脉动要求不高的场

8、合。 退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院10.2.2 桥式整流电路桥式整流电路1. 桥式整流电路的组成及工作原理桥式整流电路的组成及工作原理图图10.2.2 单相桥式整流电路及简化画法单相桥式整流电路及简化画法2. 负载电压、电流值及脉动系数的计算负载电压、电流值及脉动系数的计算图图10.2.3 单相桥式整流电路波形单相桥式整流电路波形22209 . 022)(sin21VVttdVVoLLooRVRVI29 . 067.032/222232222VVVVSomo3. 整流二极管的选择整流二极管的选择一般要留有足够的余量：一般要留有足够的余量：oDFIII

9、2122VVVRMRM实际实际DFII)25 . 1 (22)25 . 1 (VVRM 退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院10.2.3 倍压整流电路倍压整流电路1. 二倍压整流电路二倍压整流电路222VVo适合小电流负载，实际输适合小电流负载，实际输出电压要小于出电压要小于222V2. 多倍压整流电路多倍压整流电路6倍压整流电路从倍压整流电路从C2左左端至端至C6右端：右端：226V5倍压整流电路从倍压整流电路从C1左左端至端至C5右端：右端：225V倍压整流管子的耐压、电容的耐压均为倍压整流管子的耐压、电容的耐压均为222V 退出淮阴师范学院物理与电子电

10、气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院10.3 电源滤波电路 10.3.1 电容滤波电路电容滤波电路 10.3.2 电感滤波电路电感滤波电路 10.3.3 复式滤波电路复式滤波电路 滤波电路用于滤去整流输出电压中的纹波，就是滤波电路用于滤去整流输出电压中的纹波，就是尽量降低输出电压中的脉动成分，保留其中的直尽量降低输出电压中的脉动成分，保留其中的直流成分，使输出的电压接近理想的直流电压。电流成分，使输出的电压接近理想的直流电压。电容和电感都是基本的滤波元件，同时也都是储能容和电感都是基本的滤波元件，同时也都是储能元件，它们能够储存一定的能量（电容储存电场元件，它们能够储存一定的能量（电容

11、储存电场能，电感储存磁场能），又由于能量不能突变，能，电感储存磁场能），又由于能量不能突变，因此能量将逐渐释放，从而能得到比未滤波前较因此能量将逐渐释放，从而能得到比未滤波前较平滑的波形。平滑的波形。 退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院10.3.1 电容滤波电路电容滤波电路图图10.3.2 桥式整流电容滤波的桥式整流电容滤波的电压、电流和纹波电压波形电压、电流和纹波电压波形图图10.3.1单相桥式整流电容滤波电路单相桥式整流电容滤波电路1空载空载 22VVO2有载有载 LCovvv输出电压脉动降低，直流输出提高输出电压脉动降低，直流输出提高 CRL 越大，

12、输出电压越高，越大，输出电压越高，脉动成分越小，滤波效果越好。脉动成分越小，滤波效果越好。 一般取 DFII)32(按按选二极管选二极管3 按按 2)53(TRC 22VVCM选择选择C 4 5 22 . 1 VVOLLOORVRVI22 . 1 退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院CRL 越大，输出电压越高，脉动越小，滤波效果越好。越大，输出电压越高，脉动越小，滤波效果越好。 DFII)32(按按选二极管选二极管3 按按 2)53(TRC 22VVCM选择选择C 4 5 22 . 1 VVOLLOORVRVI22 . 1 退出淮阴师范学院物理与电子电气工程

13、学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院10.3.2 电感滤波电路电感滤波电路29 . 0 VVo电感滤波器适用于大电流负载。体积大、笨重、成本高电感滤波器适用于大电流负载。体积大、笨重、成本高 退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院 10.3.3 复式滤波电路复式滤波电路1. LC型滤波电路型滤波电路2. LC-型滤波电路型滤波电路3. RC-型滤波电路型滤波电路 适用于适用于输出电流小输出电流小且负载较稳且负载较稳定的场合定的场合 退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院22 . 1 VVOVVV502 . 1602解：解：（

14、1）取）取例例10.3.1 单相桥式整流、电容滤波电路如图单相桥式整流、电容滤波电路如图10.3.1所示。已所示。已知交流电源电压为知交流电源电压为220V，交流电源频率，交流电源频率50Hz,要求直流电要求直流电压压 ,负载电流负载电流 。试求变压器副边电压的有。试求变压器副边电压的有效值；选择整流二极管及滤波电容器。效值；选择整流二极管及滤波电容器。VVO60mAIO100(2) 选择整流二极管选择整流二极管mAmAIIOD501002121VVVRM7022可选用整流二极管（其允许最大电流可选用整流二极管（其允许最大电流 ,最大反向最大反向电压电压 ）,也可选用也可选用 、 的整的整流桥

15、堆流桥堆KBL102。 mAIF100VVRM200mAIF100VVRM200 退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院（3）选择滤波电容器）选择滤波电容器kkIVROOL6 . 010060FsRTCL7 .66600501224考虑电压波动考虑电压波动%10则电容器承受的最高电压为则电容器承受的最高电压为VVVCM77) 1 . 1504 . 1 (1 . 122 计算结果所要求的电容器的参数值，产品市场上未必计算结果所要求的电容器的参数值，产品市场上未必有完全符合计算要求的规格产品，应在耐压参数满足要求有完全符合计算要求的规格产品，应在耐压参数满足要求的

16、情况下选择与容量计算值相接近的系列规格产品。的情况下选择与容量计算值相接近的系列规格产品。所以，本例选用标称值为所以，本例选用标称值为 的电解电容器。的电解电容器。VF100/100 退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院10.4 串联型稳压电路串联型稳压电路 10.4.1 直流稳压电源的主要质量指标直流稳压电源的主要质量指标 10.4.2 串联型稳压电路的工作原理串联型稳压电路的工作原理 10.4.3 三端集成稳压器三端集成稳压器 10.4.4 三端集成稳压器的应用三端集成稳压器的应用 退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院

17、Vo=f(VI，IL，T)， 10.4.1 直流稳压电源的主要质量指标直流稳压电源的主要质量指标TTVIIVVVVVOOOOIIOOTSIRVKVTOOIVO1.输入电压调整因数输入电压调整因数KV00TIIOVoVVK电压调整率电压调整率 )/(%100/00VVVVSTIIOOVo稳压系数稳压系数 00/TIIIOOoVVVV00TVOOOIIVR2.输出电阻输出电阻Ro3. 输出电压的温度系数输出电压的温度系数ST00OIIVOTTVS 退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院10.4.2 串联型稳压电路的工作原理串联型稳压电路的工作原理 退出淮阴师范学院

18、物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院反馈电压反馈电压OVOFVFRRVRV)/(212 OOVREFVBVVFVAV)(VVVREFOFAAVV111VVFAVREFOFVVFV=R2/(R1+R2) 为反馈系数为反馈系数误差放大器的电压放大倍数误差放大器的电压放大倍数Av和电压反馈系数和电压反馈系数FV愈大愈好。愈大愈好。 电路的基准电压电路的基准电压REFV愈稳定愈好。愈稳定愈好。 电路实现稳压，必须使电路的电路实现稳压，必须使电路的VIVo+VCES，使调整管工，使调整管工作于放大区，所以串联型稳压电路也称为线性稳压电路。作于放大区，所以串联型稳压电路也称为线性稳压电

19、路。 选择调整管：选择调整管： ICMILmax VBRCEOVImax-Vomin PCMILmax(VImax-Vomin) 退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院例例10.4.1 直流稳压电源电路如图直流稳压电源电路如图10.4.2所示。所示。(1) 说明整流电路、滤波电路、调整管、基准电压电路、说明整流电路、滤波电路、调整管、基准电压电路、 比较放大电路、采样电路等部分各由哪些元件组成。比较放大电路、采样电路等部分各由哪些元件组成。(2) 标出集成运放的同相输入端和反相输入端。标出集成运放的同相输入端和反相输入端。(3) 写出输出电压的表达式。写出输出

20、电压的表达式。图图10.4.2 例例10.4.1的稳压电路的稳压电路 退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院解：解：(1) D1D4构成桥式整流电路；构成桥式整流电路；C1组成电容滤波电路；组成电容滤波电路；T1和和T2构成的复合管是调整管；构成的复合管是调整管；R4、DZ2和和R5、DZ1组成两组成两级稳压电路形成较稳定的基准电压；集成运放级稳压电路形成较稳定的基准电压；集成运放A完成比较完成比较放大功能；放大功能；R1、R2、R3构成反馈网络和取样电路。其中构成反馈网络和取样电路。其中R2为电位器，使输出电压具有一定的调节范围。另外，电为电位器，使输出电压

21、具有一定的调节范围。另外，电容容C2也构成电容滤波电路，进一步减小输出电压的纹波。也构成电容滤波电路，进一步减小输出电压的纹波。 图图10.4.2 例例10.4.1的稳压电路的稳压电路(2) 上上“”下下“+”。(3) 当当R2滑动端移滑动端移 到上端位置时到上端位置时min321321OZVRRRRRV当当R2滑动端移到下端时滑动端移到下端时max32131OZVRRRRV所以输出电压为：所以输出电压为oZVRRRRVVRRRRR 退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院(3) 由集成运放两输入端的虚短关系由集成运放两输入端的虚短关系

22、VPVN，可得，可得当当R2滑动端移到上端位置时滑动端移到上端位置时令令R2下下表示滑动头到下端的电阻，则表示滑动头到下端的电阻，则min321321OZVRRRRRV当当R2滑动端移到下端时滑动端移到下端时max32131OZVRRRRV所以所以oZVRRRRVVRRRRR)/()/(321321RRVRRRVZo下)/()(323211RRRRRVVZo下)0(22RR下所以所以 退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院例例10.4.2 图图10.4.3所示电路为输出负电压的稳压电源。已知所示电路为输出负电压的稳压电源。已知稳压管稳

23、压管Dz的稳定电压的稳定电压Vz=-2.3V，晶体管的，晶体管的VBE=-0.7V，电阻，电阻R3=R4=1k。(1) 说明串联型稳压电路的各部分由哪些元、器件构成；说明串联型稳压电路的各部分由哪些元、器件构成；(2) 若若RP的滑动端在最下端时的滑动端在最下端时Vo=-15V，求，求RP的值；的值；(3) 若若RP的滑动端在最上端，问的滑动端在最上端，问Vo=?(4) 若电网电压波动，最大输出电流为若电网电压波动，最大输出电流为1.2A，T1的最大管耗为的最大管耗为多少瓦？多少瓦？(5) 在输出电流为在输出电流为1.2A情况下，求稳压电路的效率。情况下，求稳压电路的效率。 退出淮阴师范学院物

24、理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院 解：解： (1)图图10.4.3所示为一完整的桥式整流、电容滤波、所示为一完整的桥式整流、电容滤波、串联稳压电路。其中，稳压电路包含电压调整管、基准电串联稳压电路。其中，稳压电路包含电压调整管、基准电压、取样电路、比较放大压、取样电路、比较放大4部分。分别由下列元器件构成：部分。分别由下列元器件构成： 电压调整管由复合管电压调整管由复合管T1、T2构成；基准电压部分为构成；基准电压部分为R2和和稳压管稳压管DZ；取样电路由；取样电路由R3、R4和电位器和电位器RP组成；比较放大组成；比较放大由三极管由三极管T3组成。组成。 必须指出的是：

25、必须指出的是：图图10.4.3中稳压管的限流电阻中稳压管的限流电阻R2连接到连接到B点，是为了提高基准电压的稳定性。此时，必须加入启动点，是为了提高基准电压的稳定性。此时，必须加入启动电阻电阻R1，否则电路不能正常工作。，否则电路不能正常工作。 图图10.4.3 采用晶体管放大器的串联稳压电路采用晶体管放大器的串联稳压电路 退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院(3) 若若RP的滑动端在最上端时的滑动端在最上端时(4) 根据桥式整流电容滤波的输出电压根据桥式整流电容滤波的输出电压)(24202 . 12 . 12VVVARL=VA/IL=24V/1.2A=20

26、 退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院 可见线性可调稳压电源在低电压输出时效率是非常低可见线性可调稳压电源在低电压输出时效率是非常低的，这种电源显然是不适合较大功率应用场合的。的，这种电源显然是不适合较大功率应用场合的。 当交流电压最低时当交流电压最低时 )(6 .21%)101 (202 . 1VVA 退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院%44.69%1002 . 16 .212 . 115%1000VPP 实际的串联型稳压电源工作时的效率没有实际的串联型稳压电源工作时的效率没有这么高，大多在这么高，大多在40%60%之

27、间。之间。 退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院1. 三端固定输出集成稳压器三端固定输出集成稳压器10.4.3 三端集成稳压器三端集成稳压器图图10.4.4 78XX正电压输出系列封装图正电压输出系列封装图图图10.4.5 79XX负电压输出系列封装图负电压输出系列封装图 78XX/79XX系列中的符号系列中的符号表示集成稳压器的输出表示集成稳压器的输出电压的数值，以电压的数值，以V为单位。每类稳压器电路输出电压有为单位。每类稳压器电路输出电压有5V， 6V，7V，8V，9V，10V，12V，15V，18V，20V和和24V共共11个档次。个档次。 退出淮阴

28、师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院2. 三端输出可调集成稳压器三端输出可调集成稳压器 三端可调输出集成稳压器的典型产品有正电源输出三端可调输出集成稳压器的典型产品有正电源输出CW117、CW217、CW317系列和负电源输出系列和负电源输出CW137、CW237、CW337系列。其输出端与调整端之间的电压为系列。其输出端与调整端之间的电压为1.25V，称为基准电压。，称为基准电压。CW117、CW117M、CW117L的的最大输出电流依次为最大输出电流依次为1.5A、 500 mA 、 100 mA 。CW117、CW217、CW317具有相同的引出端、相同的具有

29、相同的引出端、相同的基准电压和相似的内部电路。基准电压和相似的内部电路。它们的工作温度范围是：它们的工作温度范围是：CW117(137)为为55150 ，CW217(237)为为25150；CW317(337)为为0125。 图图10.4.6 CW117及及CW137系列系列塑料直插式封装塑料直插式封装 退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院 图中，稳压器输图中，稳压器输出电压为出电压为12V，最大，最大输出电流为输出电流为1.5A。为使电路正常工作，为使电路正常工作，要求输入电压要求输入电压VI比输比输出电压出电压Vo至少大至少大2.53V。输入端电容。输入

30、端电容C1用以抵消输入端较长用以抵消输入端较长接线的电感效应，以防止自激振荡，还可抑制电源的高频接线的电感效应，以防止自激振荡，还可抑制电源的高频脉冲干扰。一般取脉冲干扰。一般取0.11F。输出端电容。输出端电容C2、C3用以改善用以改善负载的瞬态响应，消除电路的高频噪声，同时也具有消振负载的瞬态响应，消除电路的高频噪声，同时也具有消振作用。作用。D是保护二极管，用来防止在输入端短路时输出电容是保护二极管，用来防止在输入端短路时输出电容C3所存储电荷通过稳压器放电而损坏器件。所存储电荷通过稳压器放电而损坏器件。CW7900系列的系列的接线与接线与CW7800系列基本相似。系列基本相似。1. 三

31、端固定集成稳压器应用三端固定集成稳压器应用10.4.4 三端集成稳压器的应用三端集成稳压器的应用图图10.4.7 CW7800基本应用电路基本应用电路 退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院2. 三端可调集成稳压器应用三端可调集成稳压器应用 可调输出三端集成稳压器的内部，在输出端和调整端之可调输出三端集成稳压器的内部，在输出端和调整端之间是间是1.25 V的基准电压源，因此图的基准电压源，因此图10.4.9电路输出电压为电路输出电压为:图图10.4.6 CW117系列系列集成稳压器内部电路组成框图集成稳压器内部电路组成框图 图图10.4.9 CW117典型应用

32、电路典型应用电路)1 (25. 1)1 ()(111RRRIRRVRIRVVVPPadjPREFPadjREFREFOPRPR调节电位器调节电位器 RP 即可调节输出电压即可调节输出电压 VO 的大小。的大小。 退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院例例10.4.3 电路如图电路如图10.4.7所示。已知输入电压所示。已知输入电压VI的波动范的波动范围为围为10；CW1l7正常工作时输入端与输出端之间电压正常工作时输入端与输出端之间电压V12为为340V，最小输出电流，最小输出电流Iomin5mA，输出端与调整，输出端与调整端之间电压端之间电压V231.25V

33、；输出电压的最大值；输出电压的最大值Vomax28V。(1) 输出电压的最小值输出电压的最小值Vomin?(2) R1的最大值的最大值R1max?(3) 若若R1200，则，则R2应取多少应取多少?(4) 为使电路能够正常工作，为使电路能够正常工作，VI的取值范围为多少的取值范围为多少? 图图10.4.9 CW117典型应用电路典型应用电路解：解：(1) R20时，时，Vo= Vomin=V23=1.25V。 (2) 为保证空载时为保证空载时CW117的的输出电流大于输出电流大于5mA，R1的最大值的最大值250005. 025. 1max23max1oIVR 退出淮阴师范学院物理与电子电气工

34、程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院(3) 若若R1200，为使，为使Vomax=28V，则有，则有)(2825. 1112VRR可求出可求出 R24.28k (4) 要使电路正常工作，就应保证要使电路正常工作，就应保证W117在在VI波动时波动时V12在在340V范围。范围。 当当VO最小且最小且VI波动波动10时，时，V12最大且应小于最大且应小于40V，即即 V12max=1.1VIVOmin=1.1 VI1.253V 得得 VI 的下限值为的下限值为34.4V。 所以，所以，VI 的取值范围为的取值范围为34.4V37.5V。 退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理

35、与电子电气工程学院 (4) 要使电路正常工作，就应保证要使电路正常工作，就应保证W117在在VI波动时波动时V12在在340V范围。范围。 当当VO最小且最小且VI波动波动10时，时，V12最大且应小于最大且应小于40V，即即 V12max=1.1VIVOmin=1.1 VI1.253V得到得到VI 的下限值为的下限值为34.4V。 所以，所以，VI 的取值范围为的取值范围为34.4V37.5V。 退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院10.5.1开关型稳压电路的特点和分类开关型稳压电路的特点和分类10.5* 开关稳压电路开关稳压电路10.5.2 开关串联型稳

36、压电路开关串联型稳压电路10.5.3 开关并联型稳压电路开关并联型稳压电路 退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院10.5.1开关型稳压电路的特点和分类开关型稳压电路的特点和分类1. 开关型稳压电路的特点开关型稳压电路的特点(1) 效率高效率高(2) 体积小、重量轻体积小、重量轻(3) 稳压范围宽稳压范围宽(4) 纹波和噪声较大纹波和噪声较大(5) 电路结构复杂电路结构复杂2. 开关型稳压电路的分类开关型稳压电路的分类(1) 按开关管与负载间的接法分为：串联型、并联型。按开关管与负载间的接法分为：串联型、并联型。(2) 按启动开关管的方式可分为：自激型和它激型

37、。按启动开关管的方式可分为：自激型和它激型。 (3) 按开关器件分为：晶体管、按开关器件分为：晶体管、Mos场效应管、晶闸管电路。场效应管、晶闸管电路。(4) 按稳压的控制方式分：脉冲宽度调制按稳压的控制方式分：脉冲宽度调制(PWM)， 脉冲频率调制脉冲频率调制(PFM)和混合型调制。和混合型调制。 (5) 按电路的结构分：单管型、推挽型、半桥型及全桥型等。按电路的结构分：单管型、推挽型、半桥型及全桥型等。 退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院 电路的控制方式采电路的控制方式采用脉冲宽度调制式。图用脉冲宽度调制式。图中三极管中三极管T为工作在开关为工作在开关

38、状态的调整管。由电感状态的调整管。由电感L和电容和电容C组成滤波电路，组成滤波电路，二极管二极管VD称为续流二极称为续流二极管。脉冲宽度调制电路管。脉冲宽度调制电路由由个比较器和一个产个比较器和一个产生三角波的振荡器组成。生三角波的振荡器组成。运算放大器运算放大器A作为比较放作为比较放大电路，基准电源产生大电路，基准电源产生一个基难电压。电阻一个基难电压。电阻R1、R2组成采样电阻。组成采样电阻。10.5.2 开关串联型稳压电路开关串联型稳压电路图图10.5.1 开关型稳压电路的组成开关型稳压电路的组成图图10.5.2 脉冲调宽式开关型稳压电路原理脉冲调宽式开关型稳压电路原理 退出淮阴师范学院

39、物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院 由采样电路得到的采样电压与输由采样电路得到的采样电压与输出电压成正比，它与基准电压进行出电压成正比，它与基准电压进行比较并放大以后得到比较并放大以后得到,被送到比较器被送到比较器的反相输入端。振荡器产生的三角的反相输入端。振荡器产生的三角波信号加在比较器的同相输入端。波信号加在比较器的同相输入端。图图10.5.2 脉冲调宽式开关型稳压电路原脉冲调宽式开关型稳压电路原理理Atvv OPPBVvAtvv OPPBVvCESIEVVv VE的极性为上正下负，则二极管的极性为上正下负，则二极管D被反向偏置，不能导通，故此被反向偏置，不能导通，故

40、此时二极管不起作用。时二极管不起作用。 当当VB为低电平时，调整管截止。在电感上产生的反电势使电流为低电平时，调整管截止。在电感上产生的反电势使电流通过负载和二极管继续流通，因此，二极管通过负载和二极管继续流通，因此，二极管D称为续流二极管。称为续流二极管。此时调整管发射极的电位为此时调整管发射极的电位为DEVvdtVdtVVTdtvTVonTTDCESITEO000)()(11IIonTIOqVVTTdtVTVon01 退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院图图10.5.4 开关串联型稳压电路的简化电路开关串联型稳压电路的简化电路图图10.5.3 脉冲调宽式

41、开关稳压电路的波形图脉冲调宽式开关稳压电路的波形图 退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院10.5.3 开关并联型稳压电路开关并联型稳压电路图图10.5.5 并联开关型稳压电路的基本原理图及其等效电路并联开关型稳压电路的基本原理图及其等效电路 退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院 图图10.5.6 并联型开关稳压电路的波形分析并联型开关稳压电路的波形分析 退出淮阴师范学院物理与电子电气工程学院淮阴师范学院物理与电子电气工程学院本章小结本章小结 1. 1. 小功率直流稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电小功率直流稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路组成。整流电路将交流电压变为脉动的直流电压，路和稳压电路组成。整流电路将交流电压变为脉动的直流电压，滤波电路可减小脉动使直流电压平滑，稳压电路的作用是在电网滤波电路可减小脉动使直流电压平滑，稳压电路的作用是