模拟电子技术第十二章直流电源

1、1第十二章 直流电源12.1 整流电路整流电路12.2 滤波电路滤波电路稳压管稳压电路稳压管稳压电路串联型稳压电路串联型稳压电路12.3 稳压电路稳压电路半波整流电路半波整流电路桥式全波整流电路桥式全波整流电路电容滤波电路电容滤波电路其他滤波电路其他滤波电路三端集成稳压器三端集成稳压器2直流电源的组成及各部分的作用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38

2、0V）50Hz的的交流电转换为直流电。交流电转换为直流电。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。引言引言3一、一、对整流电路要研究的问题对整流电路要研究的问题二、半波整流电路二、半波整流电路三、桥式全波整流电路三、桥式全波整流电路4一、对整流电路要研究的问题1. 电路的工作原理：即二极管工作状态、电路波形的分析即二极管工作状态、电路波形的分析2. 输出电压和输出电流平均值：即输出脉动直流电压和：即输出脉动直流电压和电流平均值的求解方法电

3、流平均值的求解方法3. 整流二极管的选择：即二极管承受的最大整流平均电流：即二极管承受的最大整流平均电流和最高反向工作电压的分析和最高反向工作电压的分析为分析问题简单起见，设二极管为理想二极管，变压器内阻为为分析问题简单起见，设二极管为理想二极管，变压器内阻为0。整流二极管的伏安特性：整流二极管的伏安特性：实际特性实际特性理想化特性理想化特性 理想二极管的正向导通理想二极管的正向导通电压为电压为0，即正向电阻为，即正向电阻为0；反向电流为；反向电流为0，即反，即反向电阻为无穷大。向电阻为无穷大。5二、半波整流电路1. 工作原理u2的正半周，的正半周，D导通，导通， ADRLB，uO= u2 。

4、 2uu2的负半周，的负半周，D截止，承受反向电压，为截止，承受反向电压，为u2； uO=0。2u62. 主要参数(2)(2)输出电流平均值输出电流平均值I Io o ：(1)(1) 半波整流电路输出电压平均值半波整流电路输出电压平均值UO) (d sin2212 0 OttUUL2LOO45. 0RURUI22O45. 02UUU73. 二极管的选择LLOODRURUII245. 0二极管承受的最高反向电压：二极管承受的最高反向电压：22UUDRM二极管的正向平均电流：二极管的正向平均电流： 考虑到电网电压波动范围为考虑到电网电压波动范围为10，二极管的极限参数应满，二极管的极限参数应满足：

5、足： 2DRML2D21 . 1 45. 01 . 1 UUURUIIRMF8例例1 1：半波整流电路，已知变压器副边电压有效值为：半波整流电路，已知变压器副边电压有效值为30V30V，负载电阻为负载电阻为100100，试问，试问：（1 1）负载电阻上的电压平均值和电流平均值各为多少。）负载电阻上的电压平均值和电流平均值各为多少。（2 2）电网电压波动范围是）电网电压波动范围是10%10%，二极管承受的最大，二极管承受的最大反向电压和流过的最大电流平均值各为多少？反向电压和流过的最大电流平均值各为多少？ARUILO135. 01005 .1345. 022.2.二极管承受的最高反向电压：二极管

6、承受的最高反向电压：二极流过的最大平均电流：二极流过的最大平均电流：AIIOD15. 0135. 01 . 11 . 1VUUDRM7 .4630414. 11 . 121 . 12解：解：1.1.负载上电压平均值：负载上电压平均值：VUUO5 .133045. 045. 02负载上电流平均值：负载上电流平均值：9半波整流电路优缺点： 半波整流电路简单易行，所用二极管数量少。但是由于它只利用了交流电压的半个周期，所以输出电压低，交流分量大（即脉动大），效率低。因此，这种电路仅适用于整流电流较小、对脉动要求不高的场仅适用于整流电流较小、对脉动要求不高的场合合。10桥式全波整流电路桥式全波整流电路

7、桥式全波整流电路的习惯画法桥式全波整流电路的习惯画法在实用电路中，多采用全在实用电路中，多采用全波整流电路，最常用的是波整流电路，最常用的是桥式整流电路桥式整流电路三、桥式全波整流电路11u2的正半周的正半周 AD1RLD3B，uO= u2u2的负半周的负半周 B D2RLD4 A，uO= -u2四只管子如何接？四只管子如何接？ 集成的桥式整流电集成的桥式整流电路称为整流堆。路称为整流堆。1. 工作原理uOu2OO若接反了呢？若接反了呢？122. 输出电压和电流平均值的估算) (d sin21 0 2OttUUL2LOO9 . 0RURUI22O9 . 022UUU133. 二极管的选择2DR

8、2UUML2OD45. 02RUII2RML2F21 . 1 45. 01 . 1 UURUI 考虑到电网电压波动范围为考虑到电网电压波动范围为10，二极管的极限参数应满足：，二极管的极限参数应满足： 与半波整与半波整流电路对流电路对二极管的二极管的要求相同要求相同14优点：优点： 在相同的变压器副边电压下，对二极管的参数要求是在相同的变压器副边电压下，对二极管的参数要求是一样的，并且输出电压高、脉动小。应用广泛。一样的，并且输出电压高、脉动小。应用广泛。缺点：缺点： 二极管数量多，损耗较大。二极管数量多，损耗较大。桥式全波整流电路优缺点：15 整流电路中的二极管是作为开关整流电路中的二极管是

9、作为开关运用的。整流电路既有交流量，又有运用的。整流电路既有交流量，又有直流量，通常对直流量，通常对: : 输入（交流）输入（交流）用有效值或最大值；用有效值或最大值； 输出（交直流）输出（交直流）用平均值；用平均值； 整流管正向电流整流管正向电流用平均值；用平均值； 整流管反向电压整流管反向电压用最大值。用最大值。注意注意16例例2：桥式全波整流电路，已知变压器副边电压有效值为：桥式全波整流电路，已知变压器副边电压有效值为30V，载电阻为载电阻为100，试问：，试问：（1）负载电阻上的电压平均值和电流平均值各为多少。）负载电阻上的电压平均值和电流平均值各为多少。（2）电网电压波动范围是）电网

10、电压波动范围是10%，二极管承受的最大整流平均，二极管承受的最大整流平均电压和最高反向工作电压至少为多少？电压和最高反向工作电压至少为多少？ARUILO27. 0100279 . 022.二极管承受的最高反向电压：二极管流过的最大整流平均电流：AIIOD15.0227.01.121.1VUUDRM7 .4630414.11 .121 .12解：1.负载上电压平均值：VUUO27309 . 09 . 02负载上电流平均值：17例例3：电路如图所示，变压器副边电压有效值：电路如图所示，变压器副边电压有效值U2150V，U2220V。试问：。试问： （1）输出电压平均值）输出电压平均值UO1和和UO

11、2各为多少？各为多少？ （2）各二极管承受的最大反向电压为多少？）各二极管承受的最大反向电压为多少？18全波整流电路全波整流电路 U2Uo 9 . 02OUU2DRM22UU输出电流平均值输出电流平均值IO 二极管的平均电流二极管的平均电流ID输出电压平均值输出电压平均值UOL2O9 . 0RUI所承受的最大反向电压所承受的最大反向电压UDRM 45. 0L2DRUI19例例3：电路如图所示，变压器副边电压有效值：电路如图所示，变压器副边电压有效值U2150V，U2220V。试问：。试问： （1）输出电压平均值）输出电压平均值UO1和和UO2各为多少？各为多少？ （2）各二极管承受的最大反向电

12、压为多少？）各二极管承受的最大反向电压为多少？V99)(22221DRMUUUV572222DRMUU解：（解：（1）两路输出电压分别为）两路输出电压分别为 UO10.45（U21U22）31.5V UO20.9U2218V D2、D3的最大反向电压的最大反向电压 （2）D1的最大反向电压的最大反向电压20利用桥式整流电路实现正、负电源利用桥式整流电路实现正、负电源u2负半周时：负半周时：D2、D4 导通导通， D1 、D3截止截止u2正半周时正半周时: :D1 、D3导通导通， D2、D4截止截止21例例4：电路图所示：电路图所示,求：（求：（1）分别标出）分别标出uO1和和uO2对地的极性

13、对地的极性（2）uO1、uO2分别是半波整流还是全波整流？分别是半波整流还是全波整流？（3）当）当U21U2220V时，时，UO1和和UO2各为多少？各为多少？ （4）当）当U2122V，U2218V时，画出时，画出uO1、uO2的波形；的波形； 并求出并求出UO1和和UO2各为多少？各为多少？（3）UO1UO2 0.9U210.9U2218V （4）UO1UO20.45U210.45U2218V 解：解：（1）均为上）均为上“+”、下下“-”。（2）均为全波整流。）均为全波整流。22一、电容滤波电路一、电容滤波电路二、电感滤波电路二、电感滤波电路23滤波电路的结构特点滤波电路的结构特点: 电

14、容与负载电容与负载 RL 并联，并联，或电感与负载或电感与负载RL串联。串联。交流交流电压电压脉动脉动直流电压直流电压整流整流滤波滤波直流直流电压电压RLLRLC滤波电路滤波电路滤波：滤波：将脉动的直流电压变为平滑的直流电压将脉动的直流电压变为平滑的直流电压。24（一）（一）滤波的基本概念滤波的基本概念 滤波电路滤波电路利用电抗性元件对交、直流阻抗的不同，利用电抗性元件对交、直流阻抗的不同，实现滤波。实现滤波。电容器电容器C对直流开路，对交流阻抗小，所对直流开路，对交流阻抗小，所以以C应该并联在负载两端。电感器应该并联在负载两端。电感器L对直流阻抗小，对对直流阻抗小，对交流阻抗大，因此交流阻抗

15、大，因此L 应与负载串联。经过滤波电路后，应与负载串联。经过滤波电路后，既可保留直流分量、又可滤掉一部分交流分量，改变既可保留直流分量、又可滤掉一部分交流分量，改变了交直流成分的比例，减小了电路的脉动系数，改善了交直流成分的比例，减小了电路的脉动系数，改善了直流电压的质量。了直流电压的质量。 一、电容滤波电路25( (二二) )半波整流半波整流+ +电容滤波电容滤波2vovLRDC1.1. 工作原理工作原理V2从从0 0开始增大时，二极管导通，对电容充电，充电时间为开始增大时，二极管导通，对电容充电，充电时间为CRRL) /(充电V2从从V2M开始减小时，二极管截止，电容放电，放电时间为开始减

16、小时，二极管截止，电容放电，放电时间为CRL放电t2vov充电快充电快放电慢放电慢262. 2. 输出电压的平均值输出电压的平均值UO平均输出电压平均输出电压UO的值取决于放电时间的长短的值取决于放电时间的长短t2vov负载开路时负载开路时2max2UUUOO电容电容C C开路时开路时2min45. 0UUUOO22245. 0UUUO22)53(UUTCROL时，当其中，其中，T为交流源的周期为交流源的周期2vovLRDC27平均输出电压平均输出电压IOLOORUI3.3. 整流二极管和滤波电容的选取整流二极管和滤波电容的选取2vovLRDCDDMII2222UUDRM滤波电容的耐压值大于滤

17、波电容的耐压值大于确定电容值由2)53(TCRL滤波电容滤波电容22U28ODII整流二极管整流二极管t2vov（三）全波整流（三）全波整流+ +电容滤波电路电容滤波电路 现以桥式电容滤波整流电路为例来说明。电容现以桥式电容滤波整流电路为例来说明。电容滤波电路如图所示，在负载电阻上并联了一个滤滤波电路如图所示，在负载电阻上并联了一个滤波电容波电容C。a桥式整流电容滤波电路桥式整流电容滤波电路u1u2u1bD4D2D1D3RLuoSC29RL未接入时未接入时(忽略整流电路内阻忽略整流电路内阻)u2tuot设设t1时刻接通时刻接通电源电源t1整流电路为电容整流电路为电容充电充电充电结束充电结束没有

18、电容没有电容时的输出时的输出波形波形au1u2u1bD4D2D1D3RLuoSCuc1. 1. 滤波原理滤波原理电容器的充、放电电容器的充、放电30RL接入（且接入（且RLC较大）时较大）时 (忽略整流电路内阻忽略整流电路内阻)u2tuot无滤波电容无滤波电容时的波形时的波形加入滤波电容加入滤波电容时的波形时的波形充电充电放电放电au1u2u1bD4D2D1D3RLuoSC31uotu2上升，上升， u2大于电容电压大于电容电压uc，u2对电容充电，对电容充电，uo= uc u2时间常数时间常数 = (RL / Rint ) C（小）（小）u2下降，下降， u2小于电容电压。小于电容电压。二极

19、管承受反向电压而截止。二极管承受反向电压而截止。电容电容C通过通过RL放电，放电， uc按指数按指数规律下降，时间常数规律下降，时间常数 = RL C放电时间常数放电时间常数 远远大于远远大于充电时间常数充电时间常数 ，滤波效果取决于放电滤波效果取决于放电 ，其值愈大，滤波效果愈好。，其值愈大，滤波效果愈好。32工作原理非常小。，对电容充电，时，有一对二极管导通当充电 2Cuu。放电，电容通过时，所有二极管均截止当放电CRRuuCLL2 滤波后，输出电压平均值增大，脉动变小。滤波后，输出电压平均值增大，脉动变小。 C 越大，越大， RL越大，越大，越大，越大，放电越慢，曲线越平滑，脉动放电越慢

20、，曲线越平滑，脉动越小。越小。考虑整流电路的内阻考虑整流电路的内阻332. 2. 输出电压平均值输出电压平均值当负载开路时当负载开路时2O2UU 考虑电网电压波动，考虑电网电压波动，。，取2OL2 . 12)53(UUTCR。的耐压值应大于221 . 1UC为了获得较好的滤波效果，为了获得较好的滤波效果，电容电容C C开路时开路时2O9 . 0 UU 343. 二极管的导通角导通角导通角的峰值脉动放电DOLiURC 无滤波电容时无滤波电容时。 有滤波电容时有滤波电容时 ，且，且二极管平均电流增大，故其二极管平均电流增大，故其峰值很大！峰值很大！小到一定程度，难于选择二小到一定程度，难于选择二极

21、管！极管！ 只有整流电路输出电压只有整流电路输出电压大于大于u uc c时，才有充电电流。时，才有充电电流。因此二极管中的电流是脉冲因此二极管中的电流是脉冲波。波。整流管导电时间越短整流管导电时间越短 冲激电流越大冲激电流越大选用大容量的选用大容量的整流管，整流管，一般最大整流平均电流大于负载电一般最大整流平均电流大于负载电流的流的2-3倍倍35 简单易行，简单易行，UO高，高，C 足够大时足够大时交流分量较小；不交流分量较小；不适于大电流负载。适于大电流负载。5. 优缺点36。，、UUmAIV，U，OLO滤波电容的耐压值范围为考虑到电网电压的波动滤波电容的大小。试问：，负载电流平均值要求输出

22、电压平均值如图设计题%10212 .110015:2解：解：因为：因为：UO =1.2U22)53(TCRLFCIURLOL33320015012501)53(150，则VUUVUUO5 .1921 . 15 .122 . 122实际可选取容量实际可选取容量的电容作滤波电容的电容作滤波电容37+4123LD+DLu4-R220V32DD1u21uL组成组成: 在桥式整流电路与负载间串联电感在桥式整流电路与负载间串联电感L。输出电压平均值输出电压平均值: UO(A V)=0.9U2对谐波分量对谐波分量: f 越高，越高，XL 越大越大,电压大部分降在电感上。电压大部分降在电感上。 因此，在输出端

23、得到比较平滑的直流电压。因此，在输出端得到比较平滑的直流电压。对直流分量对直流分量: XL=0 相当于短路相当于短路,电压大部分降在电压大部分降在RL上上优点：导通角接近优点：导通角接近，峰值电流很小，输出特性比较平坦，峰值电流很小，输出特性比较平坦，适用于低电压大电流适用于低电压大电流(RL较小较小)的场合。的场合。缺点：电感铁芯笨重，体积大，易引起电磁干扰。缺点：电感铁芯笨重，体积大，易引起电磁干扰。二、二、电感滤波电路电感滤波电路38三、复式滤波电路三、复式滤波电路 为进一步改善滤波特性，可将上述滤波电路组合为进一步改善滤波特性，可将上述滤波电路组合起来使用。起来使用。39 各种滤波电路

24、性能的比较各种滤波电路性能的比较40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，电容足够大，判断下列情况下输出电压平均值判断下列情况下输出电压平均值UO？ 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。41一、硅稳压管稳压电路一、硅稳压管稳压电路二、三极管串联型稳压电路二、三极管串联型稳压电路三、集成稳压电路及其应用三、集成稳压电路及其应用42一、硅稳压管稳压电路43引入：整流滤波电路输出电压会随着电网电压的波动而引入：整流滤波电路输出电压会随着电网电压的波动而波动，随着负

25、载电阻的变化而变化波动，随着负载电阻的变化而变化,则采取稳压措施则采取稳压措施.DZO+=IIIRORI=UUU 稳定时OZM，UIIIDZZ(1) (1) 当输入电网电压变化时当输入电网电压变化时UiUZUoUoURIRIDZ(2)(2)当负载变化时当负载变化时RL变化变化UoURUoIDZIR电网电压变化时电网电压变化时, ,通过限流电阻通过限流电阻R上电压变化来抵上电压变化来抵消消UI的变化，使的变化，使UO不变。不变。负载变化时负载变化时, ,通过限流电阻通过限流电阻R上电压不变，即上电压不变，即IDZ变化变化IL变化，使变化，使UO不变。不变。44稳压管稳压电路的特点 简单易行，稳压

26、性能好。适用于输出电压固定、输出电简单易行，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。流变化范围较小的场合。45稳压管的选择（1）UI的的选择选择 UI（23）UZ（2）稳压管的选择稳压管的选择 UZUO（3）最大电流）最大电流的选择的选择 IZM= （1.55）IOM例题例题:电路如图电路如图,已知已知UI=12V, 电网电压允许波动范围电网电压允许波动范围10，稳压管的稳定，稳压管的稳定电压电压UZ5，最小稳定电流，最小稳定电流IZ5m，最大稳定电流，最大稳定电流IZM30mA负载负载电阻为电阻为250350(1)求解的取值范围求解的取值范围. (2)设滤波电容足够大，变

27、压器副边电压有效值为多少设滤波电容足够大，变压器副边电压有效值为多少?1852321850143. 003. 05121 . 123202. 0005. 05129 . 00143. 0350502. 02505. 1minmaxminmaxminmaxmaxminminmax的取值范围则解：RIIUURIIUURARUIARUILZMZLLZZLLZLLZLVUUCI102 .1.22 足足够够大大则则很小很小46 稳压二极管的缺点是工作电流较小，稳定电压值稳压二极管的缺点是工作电流较小，稳定电压值不能连续调节。线性串联型稳压电源的工作电流较大，不能连续调节。线性串联型稳压电源的工作电流较大

28、，输出电压一般可连续调节，稳压性能优越。目前这种输出电压一般可连续调节，稳压性能优越。目前这种稳压电源已经制成单片集成电路，广泛应用在各种电稳压电源已经制成单片集成电路，广泛应用在各种电子仪器和电子电路之中。线性串联型稳压电源的缺点子仪器和电子电路之中。线性串联型稳压电源的缺点是损耗较大，效率低。是损耗较大，效率低。二、串联型稳压电路二、串联型稳压电路47线性串联型稳压电路的工作原理线性串联型稳压电路的工作原理(1) (1) 线性串联型稳压电源的构成线性串联型稳压电源的构成线性串联稳压电源的工作原理可用下图来说明。线性串联稳压电源的工作原理可用下图来说明。 显然，显然，VO =VI-VR，当当

29、VI增加时，增加时，R 受控制而增加，受控制而增加，使使VR增加，从而在一定程增加，从而在一定程度上抵消了度上抵消了VI增加对输出电增加对输出电压的影响。若负载电流压的影响。若负载电流IL增增加，加，R受控制而减小，使受控制而减小，使VR减小，从而在一定程度上抵减小，从而在一定程度上抵消了因消了因IL增加，使增加，使VI减小，减小，对输出电压减小的影响。对输出电压减小的影响。串联稳压电源示意图串联稳压电源示意图482CR1T2TRZV1R2R3RLRIVOV稳压原理稳压原理OV2BEV2CI2CV1BEV1CEVOV可变电阻可变电阻R是用一个三极管来替代的，控制基极电位，从而就是用一个三极管来

30、替代的，控制基极电位，从而就控制了三极管的管压降控制了三极管的管压降VCE，VCE相当于相当于VR。典型电路由典型电路由调整调整管、放大环节、取样环节、基准电压源管、放大环节、取样环节、基准电压源几个部分组成。几个部分组成。取样环节取样环节：R1、 R2、 R3 ；放大环节：放大环节：T2，RC2；基准电压源：由基准电压源：由R 、VZ 提供。提供。调整管：调整管：T1；电路组成电路组成492CR1T2TRZV1R2R3RLRIVOV设设R2的下半部分为的下半部分为R2”)()(22332123321BEZOBEZOUURRRRRUUURRRRU)(223321BEZOUURRRRRU输出电压

31、的可调范围输出电压的可调范围50缺点缺点： 温度变化时，温度变化时，T2组成的放大电路组成的放大电路产生零点漂移，产生零点漂移，使输出电压的稳使输出电压的稳定度变差。定度变差。调整管调整管取样电阻取样电阻：是电路的核：是电路的核心，心，UCE随随UI和负载和负载产生变化以稳定产生变化以稳定UO。比较放大比较放大基准电压基准电压：是：是UO的的参考电压。参考电压。： 对对UO 的取样，与基准电压共同决定的取样，与基准电压共同决定UO 。：将：将UO 的取样电压与基准电压比较后放大，决定的取样电压与基准电压比较后放大，决定电路的稳压性能。电路的稳压性能。串联反馈式稳压电路改进措施改进措施 选用运放

32、构成的放大器代替T2管构成的放大器，可以解决零点漂移的问题。51(2) (2) 线性串联型稳线性串联型稳压电源的工作原理压电源的工作原理1 1输入电压变化，输入电压变化，负载电流保持不变负载电流保持不变 输入电压输入电压VI的增加，必然会使输出电压的增加，必然会使输出电压VO有所增有所增加，输出电压经过取样电路取出一部分信号加，输出电压经过取样电路取出一部分信号Vf与基准与基准源电压源电压VZ比较，获得误差信号比较，获得误差信号V。误差信号经放大误差信号经放大后，用后，用VO1去控制调整管的管压降去控制调整管的管压降VCE增加，从而抵增加，从而抵消输入电压增加的影响。消输入电压增加的影响。 V

33、IVOVfVO1VCEVO1R2R3RLROVZVIV+ +- -R1OVfV522 2负载电流变化，输入电压保持不变负载电流变化，输入电压保持不变 负载电流负载电流IL的增加，必然会使输入电压的增加，必然会使输入电压VI有所减小，输出电有所减小，输出电压压VO必然有所下降，经过取样电路取出一部分信号必然有所下降，经过取样电路取出一部分信号Vf与基准源与基准源电压电压VREF比较，获得的误差信号使比较，获得的误差信号使VO1增加，从而使调整管的管增加，从而使调整管的管压降压降VCE下降，从而抵消因下降，从而抵消因IL增加，使输入电压减小的影响。增加，使输入电压减小的影响。 ILVIVOVfVO

34、1VCEVO1R2R3RLROVZVIV+ +- -R1OVfV533.输出电压的可调范围输出电压的可调范围由于由于 V+ = V ，VF = VZ， 所以所以O32132FZVRRRRRVV 当当 R2 的滑动端调至最上端时，的滑动端调至最上端时，VO 为最小值为最小值Z32321OVRRRRRV Z32321OminVRRRRRV当当 R2 的滑动端调至最下端时，的滑动端调至最下端时，VO 为最大值，为最大值，Z3321OmaxVRRRRV则：则：1R2R3RLROVZVIV+ +- -R1OVfV调节调节R R2 2显然可以显然可以改变输出电压。改变输出电压。544. 串联型稳压电源中调

35、整管的选择IEmaxIR1ILmax ILmax ICMUCEmaxUImax UOmin U(BR)CEO PTmax IEmax UCEmax UOmax+UCES56讨论二：关于实用串联型稳压电源的讨论：关于实用串联型稳压电源的讨论0BEmaxERUI1. 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；2. 电路由哪些部分组成？电路由哪些部分组成？3. UI21V，R1 R2 R3300，UZ6V， UCES3V， UO？4. 如何选取如何选取R和和R？限流型过流限流型过流保护电路保护电路输出电流输出电流取样电阻取样电阻571. 指出图示稳压电路中的错误，说

36、明原因并改正之。RD1D3D2D4CRLUODZuI思 考 题2. 串联型稳压电源主要由哪几部分组成？调整管是如何使输出电压稳定的？58(1)(1)概述概述 将串联稳压电源和保护电路集成在一起就是集成稳将串联稳压电源和保护电路集成在一起就是集成稳压器。早期的集成稳压器外引线较多，压器。早期的集成稳压器外引线较多，现在的集成稳压现在的集成稳压器只有三个：输入端、输出端和公共端，称为三端集成器只有三个：输入端、输出端和公共端，称为三端集成稳压器。稳压器。它的电路符号见图（它的电路符号见图（a)a)，外形如图，外形如图(b)(b)所示。所示。 图图(a) (a) 集成稳压器符号集成稳压器符号要特别注

37、意，不同型号，要特别注意，不同型号，不同封装的集成稳压器，不同封装的集成稳压器，它们三个电极的位置是不它们三个电极的位置是不同的，要查手册确定。同的，要查手册确定。图图(b)(b)外形图外形图 照片三、集成稳压器（三端稳压器）三、集成稳压器（三端稳压器）59 (2) (2) 线性三端集成稳压器的分类线性三端集成稳压器的分类三端集成稳压器有如下几种：三端集成稳压器有如下几种：1.1.三端固定正输出集成稳压器，三端固定正输出集成稳压器，国标型号国标型号为为CW78-/CW78M-/CW78L-CW78-/CW78M-/CW78L-2.2.三端固定负输出集成稳压器，三端固定负输出集成稳压器，国标型号

38、国标型号为为CW79-/CW79M-/CW79L-CW79-/CW79M-/CW79L-3.3.三端可调正输出集成稳压器，三端可调正输出集成稳压器，国标型号国标型号为为CWCW1 117-/CW17-/CW1 117M-/CW17M-/CW1 117L- 17L- CWCW2 217-/CW17-/CW2 217M-/CW17M-/CW2 217L- 17L- CWCW3 317-/CW17-/CW3 317M-/CW17M-/CW3 317L-17L-4.4.三端可调负输出集成稳压器，三端可调负输出集成稳压器，国标型号国标型号为为CWCW1 137-/CW37-/CW1 137M-/CW37

39、M-/CW1 137L- 37L- CWCW2 237-/CW37-/CW2 237M-CW37M-CW2 237L- 37L- CWCW3 337-/CW37-/CW3 337M-/CW37M-/CW3 337L-37L-5.5.三端低压差集成稳压器三端低压差集成稳压器6. 6. 大电流三端集成稳压器大电流三端集成稳压器 以上以上1 1-为军品级为军品级；2 2-为工业品级为工业品级；3 3-为民品级为民品级。 军品级军品级为金属外壳或陶瓷封装，工作温度范围为金属外壳或陶瓷封装，工作温度范围-55-55150150； 工业品级工业品级为金属外壳或陶瓷封装，工作温度范围为金属外壳或陶瓷封装，工

40、作温度范围-25-25150150； 民品级民品级多为塑料封装，工作温度范围多为塑料封装，工作温度范围00125125。60输出电压：输出电压：5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V输出电流：输出电流：1.5A（W7800）、）、0.5A （W78M00）、）、0.1A（W78L00）1. W7800系列（1）简介）简介61（2）基本应用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销长线电感效应，抵销长线电感效应，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。载电阻，构成

41、串类型稳压电路。62（3） 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。用射极输出器进行电流放大。)(1 (ROLIII很小很小BEDOOUUUU三端稳压器的输出电压三端稳压器的输出电压若若UBE= UD，则，则OOUU二极管的作用：消除二极管的作用：消除UBE对对UO的影响。的影响。63OCOIII OBII R1BOIII 1BER1RUI 式中式中若若 =10， R1=0.5 , |UBE|=0.3V, Io=1A。则。则A6 . 0R1 IA4 . 0B IA4C IA5O I图中图中UI+UOC1LM

42、78+132C2R1TCIOIOI （3） 输出电流扩展电路64ZOOUUU 2O12O)1 (IRURRU2323改变改变R2的大小，可以调节的大小，可以调节UO的的大小。大小。（4）输出电压扩展电路65（5）输出电压可调的稳压电路）输出电压可调的稳压电路O32132AURRRRRU 因为因为OAOUUU O213232132OO)1()1/(URRRRRRRRRUU 所以所以O1321OO21321URRRRUURRRRR662. 基准电压源三端稳压器 W117 输出电压输出电压UREF1.25V，调整端电流只有几微安。，调整端电流只有几微安。REF12O)1 (URRU减小纹波电压减小纹

43、波电压保护保护稳压器稳压器67复习复习:1. 半波整流、桥式全波整流、电容滤波、稳压管稳压电路的半波整流、桥式全波整流、电容滤波、稳压管稳压电路的工作原理？工作原理？ 各对应输出端的电压与变压器副边电压有效值的关系？各对应输出端的电压与变压器副边电压有效值的关系？2.串联型稳压电路的主要组成部分串联型稳压电路的主要组成部分?68例例1. 某稳压电源如图所示某稳压电源如图所示, ,试问：试问： （1）输出电压输出电压UO 的极性和大小如何的极性和大小如何? ? （2）电容器电容器C1和和C2的极性如何的极性如何? ? （3）如将稳压管接反，后果如何如将稳压管接反，后果如何? ? （4）如如R=0

44、，又将产生怎样的后果，又将产生怎样的后果? ?练习题练习题UOu2RD1D3D2D4C1RLC2DZu1V15Z U+69解解: :（1）UO=15V，极性上，极性上“”下下“”。 （2）C1和和C2的极性均为上的极性均为上“”，下，下“”。 （b）可能造成二极管和稳压管也被烧坏。可能造成二极管和稳压管也被烧坏。（3）稳压管接反的直接后果是稳压管接反的直接后果是: :（a）输出电压输出电压UO 0;u2RD1D3D2D4C1RLUOC2DZu1V15Z U+70(b) 当稳压管烧坏造成短路时当稳压管烧坏造成短路时, ,二极管电流过大也会被烧坏。二极管电流过大也会被烧坏。 (a) UI UZ 、IZIZmax，稳压管首先可能烧坏。，稳压管首先可能烧坏。（4）如如R=0, ,则则u2RD1D3D2D4C1RLUOC2DZu1V15Z U+71例例2 试求图示电路的输出电压试求图示电路的输出电压UO 的可调范围。的可调范围。 解解 由题意知，运算放大器处于线性状态，根据由题意知，运算放大器处于线性状态，根据“虚短虚短”的概念，的概念，由图可得由图可得 +-+-+AW7808OU1R2R3RpR4RK5K5K3K1K2IUV15+-XXUV8pR pR 72O2P1P1XX433URRRRRURRR 故故XXP12P1433OU