第7章直流稳压电源(1)

1、1上次课上次课 主要内容主要内容（2） 三极管是一种电流控制元件，通过基极电流控制集电极电流和三极管是一种电流控制元件，通过基极电流控制集电极电流和发射极电流，发射极电流，基极电流的微小变化能够引起集电极电流较大变化。基极电流的微小变化能够引起集电极电流较大变化。1、三极管的结构：、三极管的结构：（1）三极管的三层半导体形成三个不同的导电区，）三极管的三层半导体形成三个不同的导电区，中间薄层半导中间薄层半导体，掺入杂质最少，多数载流子的浓度最低，称为基区；体，掺入杂质最少，多数载流子的浓度最低，称为基区；基区的两基区的两边为同型半导体，但两者掺入杂质的浓度不同，多数载流子的浓度边为同型半导体，

2、但两者掺入杂质的浓度不同，多数载流子的浓度不同。不同。多数载流子浓度大的一边发射多数载流子称为发射区，多数多数载流子浓度大的一边发射多数载流子称为发射区，多数载流子浓度较小的一边收集载流子，称为集电区。载流子浓度较小的一边收集载流子，称为集电区。从发射区、基区从发射区、基区和集电区引出三个电极分别称为发射极、基极和集电极，分别用和集电区引出三个电极分别称为发射极、基极和集电极，分别用E、B、C表示。三极管按内部结构不同可分为表示。三极管按内部结构不同可分为NPN型和型和PNP型。型。22、三极管输出特性三个区域：、三极管输出特性三个区域：（1） 放大区：发射结正偏，集电结反偏，放大区：发射结正

3、偏，集电结反偏，IC= IB，且且 IC = IB（3） 饱和区：发射结正偏，集电结正偏，即饱和区：发射结正偏，集电结正偏，即UCE UBE， IBIC， UCES 0.3V（深度饱和）。（深度饱和）。 （2） 截止区：发射结反偏，集电结反偏，即截止区：发射结反偏，集电结反偏，即UBEVb，二极管二极管D导通；导通；（3）工作波形）工作波形 u 负半周，负半周，Va0 时，时，二极管二极管 D1、D3 导通。导通。2、单相桥式全波整流电路、单相桥式全波整流电路当当 u20 时时D1，D3导通导通D2，D4截止截止电流通路电流通路:由经由经D1RLD3u2uC时，时，D2、D4导通，导通，C又开

4、始充电，直到又开始充电，直到最大值。最大值。u1u2u1abD4D2D1D3RLuoSCC放电放电C充电充电20电容滤波电路的特点电容滤波电路的特点25)(3LTCR 一般取一般取(T为电源电压的周期为电源电压的周期)(1) 输出电压的脉动程度与平均值输出电压的脉动程度与平均值Uo与放电时间常数与放电时间常数RLC有关。有关。 RLC 越大越大 电容放电越慢电容放电越慢 输出电压的平均值输出电压的平均值Uo 越大，波形越平滑。越大，波形越平滑。近似估算取：近似估算取： Uo = 1. 2 U (桥式全波）桥式全波） Uo = 1. 0 U （半波）（半波）当负载当负载RL 开路时，开路时，O

5、2UU 为了得到比较平直的输出电压为了得到比较平直的输出电压(2) 外特性外特性 电容滤波输出电压受负载变化影响较大，即带负载能力较差。电容滤波输出电压受负载变化影响较大，即带负载能力较差。因此电容滤波适合于负载变化较小的场合。因此电容滤波适合于负载变化较小的场合。21取取 RLC = 5 T/2已知已知 RL = 200 S 05. 025015L CR uRLuo+C解解：F250F102502000.05 0506L R.C可选用可选用C=250 F，耐压为，耐压为50V的极性电容器的极性电容器例：例：有一单相桥式整流滤波电路，已知交流电源频率有一单相桥式整流滤波电路，已知交流电源频率

6、f=50Hz，负载电阻负载电阻 RL = 200 ，要求直流输出电压，要求直流输出电压Uo=30V，选择滤波电，选择滤波电容器。容器。25)(3LTCR 一般取一般取22 稳压电路（稳压器）是为电路或负载提供稳定的输出稳压电路（稳压器）是为电路或负载提供稳定的输出电压的一种电子设备。电压的一种电子设备。 稳压电路的输出电压大小基本上与电网电压、负载及稳压电路的输出电压大小基本上与电网电压、负载及环境温度的变化无关。理想的稳压器是输出阻抗为零的恒环境温度的变化无关。理想的稳压器是输出阻抗为零的恒压源。实际上，它是内阻很小的电压源。其内阻越小，稳压源。实际上，它是内阻很小的电压源。其内阻越小，稳压

7、性能越好。压性能越好。 稳压电路是整个电子系统的一个组成部分，也可以是稳压电路是整个电子系统的一个组成部分，也可以是一个独立的电子部件。一个独立的电子部件。7.3 稳压电路稳压电路23电路组成：电路组成：稳压原理：稳压原理：(1) 当当RL不变时，不变时，UouUZIRIZuiUo(2) 当当u不变时，不变时，IoURIRUZIZIRURUo 稳定稳定一、简单稳压电路（稳压二极管）一、简单稳压电路（稳压二极管）UoRu2u1C1C2uiRLIoIZIRUR24如何选用稳压管：如何选用稳压管： 一般取：一般取：（1）UZ=UO（2）Izmax=(1.53)Iomax（3）Ui=(23)UO 综上

8、分析可知，稳压管稳压的关键是其对电流的调节作用。综上分析可知，稳压管稳压的关键是其对电流的调节作用。利用稳压管两端电压的微小变化，引起电流较大变化，通过限利用稳压管两端电压的微小变化，引起电流较大变化，通过限流电阻的电压自动调节作用，保持输出电压的稳定。流电阻的电压自动调节作用，保持输出电压的稳定。 由于起控制作用的稳压管由于起控制作用的稳压管DZ在电路中与负载在电路中与负载RL并联，因而这并联，因而这种电路也称并联型稳压电路。种电路也称并联型稳压电路。25随着半导体工艺的发展，现在已生产并广泛应用的单片随着半导体工艺的发展，现在已生产并广泛应用的单片集成稳压电源，具有体积小，可靠性高，使用灵

9、活，价格集成稳压电源，具有体积小，可靠性高，使用灵活，价格低廉等优点。最简单的集成稳压电源只有输入，输出和公低廉等优点。最简单的集成稳压电源只有输入，输出和公共引出端，故称之为三端集成稳压器。共引出端，故称之为三端集成稳压器。本节主要介绍常用的本节主要介绍常用的W78系列系列三端集成稳压器。三端集成稳压器。该组件的外形如下图，稳压器的硅片封装在普通功率管该组件的外形如下图，稳压器的硅片封装在普通功率管的外壳内，电路内部附有短路和过热保护环节。的外壳内，电路内部附有短路和过热保护环节。二、集成稳压电路二、集成稳压电路261端端: 输入端输入端2端端: 公共端公共端3端端: 输出端输出端W78系列

10、稳压器外形系列稳压器外形1231端端: 公共端公共端2端端: 输入端输入端3端端: 输出端输出端W79系列稳压器外形系列稳压器外形12327分类分类:正 正稳 稳压 压W W7 7 8 8 X X X X负 负稳 稳压 压W W7 7 9 9 X X X X固 固定 定式 式可 可调 调式 式三 三端 端集 集成 成稳 稳压 压器 器型号后型号后XX两位数字两位数字代表输出电压值代表输出电压值W78系列系列(输出正电压输出正电压) W79系列系列(输出负电压输出负电压)输出电压额定电压值有输出电压额定电压值有:5V、9V、12V 、18V、 24V等等 。28 1、输出为固定电压的电路、输出为

11、固定电压的电路 应用电路应用电路输出为固定正电压时的接法如图所示。输出为固定正电压时的接法如图所示。+_W7800系列稳压器基本接线图系列稳压器基本接线图COW78XXCIUI+_UO1320.11 F1F292、输出正负电压的电路、输出正负电压的电路正负电压同时输出电路正负电压同时输出电路W78XXCIUI+ _UO132+ _CIW79XX13COCO2UO30COW78XXCIUI+_+_UO132UXXUZRDZUXX: 为为W78XX固定输出电压固定输出电压UO=UXX+UZ3、提高输出电压的电路、提高输出电压的电路31 用三端稳压器也可以实现输出电压可调，下图是用用三端稳压器也可以实现输出电压可调，下图是用7805组成的组成的730V可调式稳压电源。可调式稳压电源。4、 输出电压可调的电路输出电压可调的电路322O1XX(1)RUUR(式中，式中，UXX=5V)稳压电路输出稳压电路输出UO可用下式表示可用下式表示:通过调节电位器滑动端可以得到不同的输出电压。通过调节电位器滑动端可以得到不同的输出电压。 运算放大器作为运算放大器作为电压跟随器电压跟随器(输输出电压等于输入电压出电压等于输入电压)使用，它的电使用，它的电源借助于稳压器的输入直流电压。源借助于稳压器的输入直流电压。由于运放的输入阻抗很高，输出阻由于运放