第八章直流稳压电源

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1、1一、直流稳压电源的组成一、直流稳压电源的组成 直流电源是将电网中的交流电压经过变压、整流、滤波、稳压等直流电源是将电网中的交流电压经过变压、整流、滤波、稳压等一系列变换获得的。一系列变换获得的。滤波滤波整流整流稳压稳压变压变压负负载载交交流流电电源源Otu220 VOtu合适的合适的交流电压交流电压Otu单向单向脉动电压脉动电压Otu滤滤 波波Otu稳稳 压压2 对直流电源的要求对直流电源的要求：输出电压稳定、波纹小、抗干扰能力好，带：输出电压稳定、波纹小、抗干扰能力好，带负载能力强。负载能力强。滤波滤波整流整流稳压稳压变压变压负负载载交交流流电电源源Otu220 VOtu合适的合适的交流电

2、压交流电压Otu单向单向脉动电压脉动电压Otu滤滤 波波Otu稳稳 压压3二、整流电路二、整流电路（一）半波整流（一）半波整流RL220 V+ uou2iD+ uD tO 2 3 u222U tO 2 3 uO22U tO 2 3 iD= iO tO 2 3 uD22U 4二、整流电路二、整流电路（二）桥式整流电路（二）桥式整流电路ioRLV4V3V2V1+uo u2u1+uo tO tO tO tO 2 3 2 3 Im 2 2 3 3 uOu2uDiD= iO22U22UU25 tO tO tO tO 2 3 2 3 Im 2 2 3 3 uOu2uDiD= iO22U22UU21) )

3、整流输出电压平均值整流输出电压平均值229 . 022UUUO 2) ) 负载平均电流负载平均电流LOORUIL29 . 0RU3) ) 二极管最大反向压二极管最大反向压2RM2UU ioRLV4V3V2V1+uo u2u1+uo 6 简化画法简化画法整流桥整流桥把四只把四只二极管封装二极管封装在一起称为整流桥在一起称为整流桥+uo RLio+u2 7三、滤波电路三、滤波电路电容滤波电容滤波io + uo= uc RLV1V4V3V2+u C桥式整流的输出电流上升时给桥式整流的输出电流上升时给 C 充电，充电，下降时下降时 C 向向 RL 放电放电；滤波后滤波后 uo 的波形变得平缓，平均值提

4、高。的波形变得平缓，平均值提高。82. 波形及输出电压波形及输出电压2O2U U 当当 RL = 时：时：O tuO 2 22U当当 RL 为有限值时：为有限值时：2O229 . 0UUU 通常取通常取RC 越大越大 UO 越大越大2)53(LTCR RL = 为获得良好滤波效果，一般取：为获得良好滤波效果，一般取：( (T 为输入交流电压的周期为输入交流电压的周期) )UO = 1.2U29 电感滤波电感滤波RLL+u2 整流后的输出电压：整流后的输出电压：直流分量被电感直流分量被电感 L 短路短路交流分量主要降在交流分量主要降在 L 上上 电感越大，滤波效果越好电感越大，滤波效果越好10

5、型滤波型滤波L C1RL+u2 C211三、三、 串联型直流稳压电路串联型直流稳压电路UoVTAU2U1RRLVDz整流整流滤波滤波取样取样比较放大比较放大基准基准电压电压调整管调整管UzUFUBoEBFoUUUUU稳压过程稳压过程：12UoVTAU2U1RRLVDzUzUFUBR1R3R2R2R”2ZFUUoFURRRRRU32123 ZoURRRRU3321maxZoURRRRRU23321min13四、四、 线性集成稳压器线性集成稳压器 将串联型线性调整式直流稳压电路及其保护电路等将串联型线性调整式直流稳压电路及其保护电路等制作在一块芯片上就构成了制作在一块芯片上就构成了线性集成稳压器线

6、性集成稳压器。线性集成。线性集成稳压器可分为多端集成稳压器和稳压器可分为多端集成稳压器和三端集成稳压器三端集成稳压器两种。两种。14内部内部结构结构+UI 取样电路调整电路保护电路电路基准电压比较放大启动电路+UO 保护电路：限流保护、过热保护、过压保护保护电路：限流保护、过热保护、过压保护15CW7800 系列系列( (正电源正电源) )CW7900 系列系列( (负电源负电源) )5 V/ 6 V/ 9 V/ 12 V/ 15 V/ 18 V/ 24 V 主要代表：主要代表：78、79 系列集成稳压器系列集成稳压器输出电流输出电流78L / 79L 输出电流输出电流 100 mA78M /

7、 9M 输出电流输出电流 500 mA78 / 79 输出电流输出电流 1.5 A输出电压输出电压16CW78051 2 3UIUOGNDCW79051 2 3UIUOGND塑料封装塑料封装金属封装金属封装封装封装符号符号CW7800+213CW790013_2_GND1：整流输入端；：整流输入端；2：稳压输出端：稳压输出端17基本应基本应用电路用电路Uo = 12VW7812123C2+UiC1C30.33 F0.1 F 100 FRL防止输入端短路时防止输入端短路时 C3反向放电损坏稳压器反向放电损坏稳压器抵消输入抵消输入长接线的长接线的电感效应，电感效应，防止自激防止自激改善负载改善负载

8、的瞬态响的瞬态响应，消除应，消除高频噪声高频噪声18输出正、负输出正、负电压的电路电压的电路24V24V220VW7815W79151 000 F 0.33 F0.33 F0.1 F+1 000 F 0.1 F19线性稳压电路的缺点：线性稳压电路的缺点：调整管管耗大调整管管耗大电源效率低电源效率低( (20% 40%) )改进思路：改进思路：使调整管使调整管截止截止( (电流小电流小) ) 饱和饱和( (管压降小管压降小) )工作于开关状态工作于开关状态20五、串联型开关稳压电路五、串联型开关稳压电路开关稳压电路的优点：开关稳压电路的优点：效率高效率高( (65% 以上以上) )体积小、重量轻

9、体积小、重量轻稳压范围宽稳压范围宽开关稳压电路的缺点：开关稳压电路的缺点：电路复杂电路复杂对电网要求不高对电网要求不高对电子设备干扰较大对电子设备干扰较大输出电压含较大纹波输出电压含较大纹波21开关稳压电路的思想开关稳压电路的思想晶体管工作在饱和导通和截止状态时，管耗很小。开关电源指调整管晶体管工作在饱和导通和截止状态时，管耗很小。开关电源指调整管工作在开关状态。工作在开关状态。换能电路换能电路：将未经稳压的输入电压：将未经稳压的输入电压UI转换成脉冲电压，再经转换成脉冲电压，再经LC滤波转滤波转换成直流电压。换成直流电压。控制电路控制电路：根据采样电路采集到的输出电压变化信号，控制换能电路：根据采样电路采集到的输出电压变化信号，控制换能电路的工作情况，使输出电压稳定。的工作情况，使输出电压稳定。22调整管调整管取样取样电路电路开关调整管控制开关调整管控制组成框图组成框图滤波滤波+UI +Uo RLV18A8C基准电压三角波发生器R1R2V2LC+UREFuFuAuTuBuEiLIO频率固定频率固定的三角波的三角波误差放大误差放大续流续流23工作波形工作波形OOOOUOtttOttuTuAuBuEiLuoIOtofftonUI脉宽调制式脉宽调制式 ( (PWM) )uB0, 调整管调整管导通导通2425