晶体管稳压电源

组织教学(3分钟)1.检查出勤、填写日志；2.整顿纪律和胸卡佩戴情况；3.检查听课准备情况；复习旧课（5分钟）回顾、提问小信号放大器放大信号的本质原理，引入新课。新授（255分钟）学习要点1.桥式整流电路及电容滤波电路的输出电压与变压器副边电压的关系。2.桥式整流电路、电容滤波电路及串联型稳压电路的组成和工作原理。3.端集成稳压器的使用方法。整流电路直流稳压电源的组成：ωtu20π2π3π4πωt0π2π3π4πuo+u2－+u1－D(a)电路(b)波形+uo－RL5.1.1单相半波整流电路利用具有单向导电性能的整流元件如二极管等，将交流电转换成单向脉动直流电的电路称为整流电路。整流电路按输入电源相数可分为单相整流电路和三相整流电路，按输出波形又可分为半波整流电路和全波整流电路。目前广泛使用的是桥式整流电路。单相半波整流电压的平均值为：===ppwwp0222o45.02)(sin221UUttdUU流过负载电阻RL的电流平均值为：L2Loo45.0RURUI==流经二极管的电流平均值与负载电流平均值相等，即：L2oD45.0RUII==二极管截止时承受的最高反向电压为u2的最大值，即：22MRM2UUU==单相桥式整流电路+u1－+u2－D4D3D1D2RL+uo－(a)原理电路ab+u1－+u2－RL+uo－(b)简化画法u2为正半周时，a点电位高于b点电位，二极管D1、D3承受正向电压而导通，D2、D4承受反向电压而截止。此时电流的路径为：a→D1→RL→D3→b。u2为负半周时，b点电位高于a点电位，二极管D2、D4承受正向电压而导通，D1、D3承受反向电压而截止。此时电流的路径为：b→D2→RL→D4→a。单相全波整流电压的平均值为：=2o9.0UU流过负载电阻RL的电流平均值L2Loo9.0RURUI==流经每个二极管的电流平均值为负载电流的一半，即：L2oD45.021RUII==每个二极管在截止时承受的最高反向电压为u2的最大值，即：22MRM2UUU==ωtu20π2π3π4πωtiD10π2π3π4πωtiD20π2π3π4πωtuo0π2π3π4π滤波电路整流电路可以将交流电转换为直流电，但脉动较大，在某些应用中如电镀、蓄电池充电等可直接使用脉动直流电源。但许多电子设备需要平稳的直流电源。这种电源中的整流电路后面还需加滤波电路将交流成分滤除，以得到比较平滑的输出电压。滤波通常是利用电容或电感的能量存储功能来实现的。1电容滤波电路ωtu20π2π3π4πωt0π2π3π4πuo+u2－+uo－+u1－D(a)电路(b)波形CRL+假设电路接通时恰恰在u2由负到正过零的时刻，这时二极管D开始导通，电源u2在向负载RL供电的同时又对电容C充电。如果忽略二极管正向压降，电容电压uC紧随输入电压u2按正弦规律上升至u2的最大值。然后u2继续按正弦规律下降，且C2uu<，使二极管D截止，而电容C则对负载电阻RL按指数规律放电。uC降至u2大于uC时，二极管又导通，电容C再次充电……。这样循环下去，u2周期性变化，电容C周而复始地进行充电和放电，使输出电压脉动减小，如图9-4（b）所示。电容C放电的快慢取决于时间常数（CRL=t）的大小，时间常数越大，电容C放电越慢，输出电压uo就越平坦，平均值也越高。电容滤波电路的输出电压在负载变化时波动较大，说明它的带负载能力较差，只适用于负载较轻且变化不大的场合。2电感滤波电路+u1－+u2－RL+uo－L电感滤波适用于负载电流较大的场合。它的缺点是制做复杂、体积大、笨重且存在电磁干扰。3复合滤波电路LCCCLCCR(a)LC滤波电路(b)CLC滤波电路(c)CRC滤波电路直流隙稳压乐电路将不孟稳定冻的直剂流电怖压变诱换成荷稳定苍且可扮调的蹈直流蛇电压障的电王路称融为直军流稳闸压电啄路。直流渡稳压蓄电路胀按调饭整器介件的摘工作瓦状态她可分赌为线斧性稳伞压电吗路和狮开关姐稳压膨电路胸两大愿类。碰前者悉使用狼起来谅简单倘易行项，但孟转换递效率娘低，站体积杯大；筝后者飘体积泰小，惊转换费效率斑高，稳但控桃制电佣路较羽复杂皇。随嫌着自慕关断典电力敞电子兆器件矛和电尼力集温成电慎路的路迅速醉发展渣，开下关电峰源已聋得到固越来孝越广屈泛的箱应用徒。LC、CL颠Cπ型滤拣波电勺路适畜用于重负载唤电流闪较大默，要故求输坛出电册压脉姓动较琴小的惨场合积。在帐负载饼较轻薯时，闸经常贼采用罚电阻啄替代脉笨重杨的电父感，订构成CR锋Cπ型滤技波电哈路，塔同样奖可以辞获得握脉动迈很小匹的输付出电拘压。塔但电叛阻对稼交、舒直流湿均有泥压降蒸和功裂率损葡耗，哗故只既适用虽于负菠载电喂流较延小的修场合。1并联型稳压电路+Ui－+Uo－RLDZ+UZ－R+UR－IoIZI工作原理：输入电压Ui波动时会引起输出电压Uo波动。如Ui升高将引起随之升高，导致稳压管的电流IZ急剧增加，使得电阻R上的电流I和电压UR迅速增大，从而使Uo基本上保持不变。反之，当Ui减小时，UR相应减小，仍可保持Uo基本不变。当负载电流Io发生变化引起输出电压Uo发生变化时，同样会引起IZ的相应变化，使得Uo保持基本稳定。如当Io增大时，I和UR均会随之增大使得Uo下降，这将导致IZ急剧减小，使I仍维持原有数值保持UR不变，使得Uo得到稳定。+Ui－IoR1RLRaR2RbR4R3RPUBE2V1V2UBE1+Uo－UZ+－+－－+

+UF

－串联型稳压电路+Ui－IoR1RLR2R3RPV+Uo－UZ+－

+UF

－∞

－++采用集成运算放大器的串联型稳压电路（1）取幅样环激节。仅由R1、RP、R2组成该的分植压电裂路构深成，鱼它将念输出县电压Uo分出雁一部咽分作令为取惧样电害压UF，送到回比较丧放大剖环节粒。（2）基荣准电涨压。害由稳号压二着极管DZ和电陆阻R3构成他的稳荐压电想路组调成，屡它为悼电路巴提供感一个叼稳定妙的基吓准电刺压UZ，作为胳调整川、比荡较的然标准特。（3揉）比较洁放大牺环节燃。由V2和R4构成沫的直脊流放剂大器双组成泽，其糖作用骑是将侄取样猛电压UF与基饥准电密压UZ之差晃放大座后去轧控制筋调整夸管V1。（4）调整门环节枯。由享工作叔在线脊性放让大区应的功秘率管Vl组成叹，Vl的基卫极电态流IB1受比裕较放疼大电勇路输掘出的持控制凉，它缴的改谣变又干可使失集电禁极电粒流IC1和集守、射那电压UCE早l改变储，从胃而达蓄到自级动调谎整稳姻定输朗出电爷压的味目的灰。(A棵)电路亚的组烈成及酸各部权分的扛作用(B)电路工作原理当输入电压Ui或输出电流Io变化引起输出电压Uo增加时，取样电压UF相应增大，使V2管的基极电流IB2和集电极电流IC2随之增加，V2管的集电极电位UC2下降，因此Vl管的基极电流IB1下降，使得IC1下降，UCE1增加，Uo下降，使Uo保持基本稳定。Uo↑→UF↑→IB2↑→IC2↑→UC2↓→IB1↓→UCE1↑Uo↓同理，当Ui或Io变化使Uo降低时，调整过程相反，UCE1将减小使Uo保持基本不变。从上述调整过程可以看出，该电路是依靠电压负反馈来稳定输出电压的。(C烘)电路菠的输赶出电或压设V2发射支结电荷压UBE以2可忽卡略，牺则：obabZFURRRUU+==或：ZURRRUbbao+=用电讲位器RP即可贿调节追输出革电压Uo的大交小，赖但Uo必定肝大于模或等串于UZ。如UZ=6乳V，R1=R2=RP=1亦00体Ω，则Ra+Rb=R1+R2+RP=3址00稀Ω，Rb最大兄为20耽0Ω，最小饿为10牧0Ω。由此妹可知姐输出棉电压Uo在9~妙18锋V范围猴内连隙续可巨调。3集成源稳压险器集成欲稳压钥电路归是将图稳压马电路景的主柱要元距件甚陵至全俭部元抄件制好作在龄一块袭硅基纤片上旷的集游成电玻路，蜡因而苹具有偿体积拥小、尊使用聋方便判、工布作可惜靠等夺特点蜻。集成迫稳压夹器的胳种类难很多董，作打为小喊功率代的直李流稳印压电葬源，证应用机最为霸普遍成的是3端式菌串联丽型集叹成稳驳压器路。3端式疲是指偏稳压杂器仅洪有输艘入端性、输摊出端肝和公阿共端3个接尖线端保子。修如W7残8×芳×和W7受9×葱×系列机稳压黑器。W7浑8×叙×系列盏输出两正电劝压有5V、6V、8V、9V、10蹲V、12怪V、15描V、18冈V、24摘V等多捎种，浇若要况获得缠负输群出电舒压选W7期9×泳×系列灾即可削。例诸如W7昆80归5输出+5羽V电压遍，W7莫90蕉5则输胡出－5怨V电压门。这飞类３魔端稳苦压器狠在加序装散膝热器痛的情两况下但，输帐出电税流可朝达1.豆5～2.毛2A，最高拘输入捕电压惕为35群V，最小柄输入抬、输醉出电梦压差胞为2～3V，输出巨电压匀变化座率为0.勾1％～0.贪2％。1321—公共端2—输出端3—输入端W79××1321—输入端2—输出端3—公共端W78××(A)外形和管脚排列W78××C1C2+Ui－+Uo－123W79××C1C2－Ui+－Uo+321(B)典型应用电路（Ｃ犁）Ｗ31搂7与Ｗ33好7是近戴年来神较新洲的产席品。商既保巧持了3个端收子的帖结构溪，又纯能实项现输梳出电束压的壶连续疲可调她，它脏的外听形结序构与桂Ｗ78忆00系列呀集成插稳压从电路禽完全养相同逮。Ｗ31丝式7（正疮稳压笼器）爹的1脚为衔调整穗端，2为输副入端堆，3为输芬出端牺。Ｗ33浆7（负叨稳压山器）末的1脚为勇调整中端，2为输骑出端帅，3为输叹入端傻。块恶内设板有过使流、戴过热曲保护召电路乱，最浸大输没入、涂输出磨电压瘦差可犁达40Ｖ，摧输出烟电压舒可在1.扎2Ｖ～35Ｖ之腾间连乔续可乐调，该输出净电流歉为0.唯5～1.邀5Ａ，差最小剧负载途电流窃为5ＭＡ朴。基店准电绣压为1.伏2Ｖ。4.串联哨开关毒