集成直流稳压电源

电子与电声技术集成直流稳压电源的制作第一章9.1单相整流滤波电路9.3开关集成稳压电源小结9.2线性集成稳压器电子与电声技术9.1单相整流滤波电路9.1.2滤波电路引言9.1.1单相整流电路电子与电声技术引言滤波整流稳压变压交流电源负载组成框图电子与电声技术OtuOtuOtuOtuOtu220V单向脉动电压合适的交流电压滤波稳压电子与电声技术9.1.1单相整流电路一、半波整流)sin(222tUutO23u222UtO23uO22U02O)(d)sin(221ttUU245.0UtO23iD=iOtO23uD22U2RM2UUL2OD45.0RUIIＶRL~220V+uｏ–u2iD+uD–电子与电声技术V3RLV4V2V1u1u2ioRLV4V3V2V1+uou2u1二、桥式整流输入正半周1.工作原理输入负半周+uo电子与电声技术2.波形tOtOtOtO2323Im2233uOu2uDiD=iO22U22UU2电子与电声技术3.参数估算1)整流输出电压平均值)(d)sin(210OttUU229.022UU2)二极管平均电流LOOD221RUIIL245.0RU3)二极管最大反向压2RM2UUtotototo2323Im2233uOu2uDiD=iO22U22UU2电子与电声技术4.简化画法+uoRLio~+u25.整流桥把四只二极管封装在一起称为整流桥~~电子与电声技术io+uo=ucRLV1V4V3V2+u9.1.2滤波电路一、电容滤波1.电路和工作原理C电子与电声技术io+uo=ucRLV1V4V3V2+uV导通时给C充电，V截止时C向RL放电；滤波后uo的波形变得平缓，平均值提高。电容充电电容放电C电子与电声技术2.波形及输出电压2O2UU当RL=时：OtuO222U当RL为有限值时：2O229.0UUU通常取RC越大UO越大2)5~3(LTCRRL=为获得良好滤波效果，一般取：(T为输入交流电压的周期)UO=1.2U2电子与电声技术[例9.1.1]单相桥式电容滤波整流，交流电源频率f=50Hz，负载电阻RL=40，要求直流输出电压UO=20V，选择整流二极管及滤波电容。[解]1.选二极管V172.1202.1O2UU电流平均值：A0.254020212121LOODRUII承受最高反压：V2422RMUU电子与电声技术2RM2UU选二极管应满足：IF(23)ID可选：2CZ55C(IF=1A，URM=100V)或1A、100V整流桥2.选滤波电容s02.05011fTs04.024LTCR取F000140s0.04C可选：1000F，耐压50V的电解电容。电子与电声技术二、其他形式滤波1.电感滤波RLL~+u2整流后的输出电压：直流分量被电感L短路交流分量主要降在L上电感越大，滤波效果越好电子与电声技术2.型滤波LC1RL~+u2C2C1、C2对交流容抗小L对交流感抗很大负载电流小时电子与电声技术9.2线性集成稳压器9.2.2三端固定集成稳压器9.2.1串联型稳压电路的工作原理9.2.3三端可调输出集成稳压器电子与电声技术8Uo+UIRLV1+UCE并联型稳压电路—调整管与负载并联串联型稳压电路—调整管与负载串联9.2.1串联型稳压电路的工作原理+UI取样电路调整管比较放大电路基准电压UZUF一、结构和稳压原理电子与电声技术稳压的实质：UCE的自动调节使输出电压恒定二、输出电压的调节范围8+Uo+UIR2RLR1R1UFUZR2RP电子与电声技术Zp212OFURRRRUUZ2p21O'URRRRUZp2p21minOURRRRRUZ2p21maxOURRRRU电子与电声技术9.2.2三端固定集成稳压器CW7800系列(正电源)CW7900系列(负电源)5V/6V/9V/12V/15V/18V/24V一、78、79系列的型号命名输出电流78L××/79L××—输出电流100mA78M××/9M××—输出电流500mA78××/79××—输出电流1.5A输出电压电子与电声技术例如：CW7805输出5V，最大电流1.5ACW78M05输出5V，最大电流0.5ACW78L05输出5V，最大电流0.1A电子与电声技术封装CW7805123UIUOGNDCW7905123UIUOGND符号CW7800++213CW790013_2_塑料封装金属封装电子与电声技术二、CW7800的内部结构和基本应用电路内部结构+UI取样电路调整电路保护电路基准电压比较放大启动电路+UO电子与电声技术基本应用电路Uo=12VW7812123C2++UiC1C30.33F0.1F100FRL防止输入端短路时C3反向放电损坏稳压器抵消输入长接线的电感效应，防止自激改善负载的瞬态响应，消除高频噪声电子与电声技术提高输出电压电路W78132CiC2+UO+UI+UR1R2IQI1I2静态电流58mA要求Q115IRUI2Q1O)(RIIUU2Q1)(RIRUUURR)1(12输出电压UOU电子与电声技术输出电压可调稳压电路W78C1C2+UI+U+UOR1R2R3R48UU(虚短)O211433URRRURRRURRRRRU43312O)1(可产生小于U的输出电压UO电子与电声技术输出正、负电压的电路~24V~24V~220VW7815W79151323211000F220F0.33F0.33F0.1F+15V15V++++1000F0.1F220F电子与电声技术恒流源电路12+UI=10VW78053+UORRLIQIO0.1F0.33F10Q23OIRUIA5.0电子与电声技术9.2.3三端可调输出集成稳压器一、典型产品型号命名CW117/217/317系列(正电源)CW137/237/337系列(负电源)工作温度CW117(137)—-55150CCW217(237)—-25150CCW317(337)—0125C电子与电声技术基准电压1.25V输出电流L型—输出电流100mAM型—输出电流500mA电子与电声技术二、CW117内部结构和基本应用电路内部结构调整电路基准电路误差放大启动电路偏置电路保护电路IREFUIUOADJ123外形引脚CW117123UIUOADJCW137123UIUOADJ50A电子与电声技术基本应用电路UoCW317123C2++UiC1C30.1F10F33FR1R2C4IOIQIIREF0.1FV1V2V1防止输入端短路时C4反向放电损坏稳压器V2防止输出端短路时C2通过调整端放电损坏稳压器UREF=1.25V使UREF很稳定120IREF50A2.2k电子与电声技术2REF211REFO)(RIRRRUU)/1(25.112RRR1=UREF/IQ=125静态电流IQ(约10mA)从输出端流出，RL开路时流过R1R2=02.2k时，UO=1.2524V电子与电声技术030V连续可调电路UoCW317123++UiC10.33F10FR1R2C31FVC2R3+3k120680+32V–10VAUA=–1.25V当R2=0时，UO=0V电子与电声技术9.3开关集成稳压电源引言9.3.1开关稳压电源的基本工作原理9.3.2集成开关稳压器及其应用电子与电声技术引言线性稳压电路的缺点：调整管管耗大电源效率低(40%60%)改进思路：使调整管截止(电流小)饱和(管压降小)电子与电声技术开关稳压电路的优点：效率高(80%90%)体积小、重量轻稳压范围宽开关稳压电路的缺点：电路复杂对电网要求不高对电子设备干扰较大输出电压含较大纹波电子与电声技术一、串联型开关稳压电路9.3.1开关稳压电源的基本工作原理调整管取样电路开关调整管控制组成框图滤波+UI+UoRLV18A8C基准电压三角波发生器R1R2V2LC+UREFuFuAuTuBuEiLIO频率固定的三角波误差放大续流电子与电声技术工作波形OOOOUOtttOttuTuAuBuEiLuoIOtofftonUI脉宽调制式(PWM)电子与电声技术onIOtTUU+UIV1LuEIO+UoRL8A8CV2C+UREFuFuAuTuBiL=DUITtDon—占空比电子与电声技术+UI+UoRLV18A8C基准电压三角波发生器R1R2V2LC+UREFuFuAuTuBuEiLIO稳压原理UIUOuFuA占空比UOD=50%当uF=UREF，uA=0，UO为预定标称值电子与电声技术二、并联型开关稳压电路+UI+UoRLV1R1R2LC+UREFuFuB控制电路V2+UI+UoRLV1LC+uBV2+UI+UoRLV1LC+uBV2iL高电平iO低电平uBtofftonTIoffonO)1(UttU截止截止iL电子与电声技术单片脉宽调制式(外接开关功率管)9.3.2集成开关稳压器及其应用类型单片集成开关稳压器CW1524CW4960/4962一、CW1524/2524/3524(区别在于温度范围)组成：基准电压源、误差放大器、脉宽调制器、振荡器、触发器、2只输出功率管、过热保护最大输入电压：40V最高工作频率：100kHz每路输出电流：100mA内部基准电压：5V(承受50mA电流)电子与电声技术取样电压基准电压输出方波定时电容定时电阻关闭,控制脉宽接扩流晶体管C、E极输入电压振荡/同步12345678161514131211109–IN+INUINUREF(+5V)EBCBCAEARTCTGND–限流+限流断路补偿CW1524系列引脚排列电子与电声技术防止寄生振荡外接复合管扩流产生振荡12345678161514131211109。。+–+–R1R2R3R4R5R6R7R9R8RLC2C1C3C4V3V2V15k3k5k5k5k2k50k180680.1UIUOR00.1F0.02F0.01F500F(28V)CW1524L0.9mHf0=1.15/R5C2=19.2kHz+5V2.5V2.5V+5V限流取样电阻(1A)电子与电声技术二、CW4960/4962组成：基准电压源、误差放大器、脉宽调制器开关功率管(内接)、软启动电路、过流限制、过热保护功能：慢起动、过流保护、过热保护占空比可调(0100%)最大输入电压：50V输出电压：5.140V连续可调最高工作频率：100kHz额定输出电流：CW4960—2.5A(过流保护3.04.5A)CW4960—1.5A(过流保护2.53.5A)小散热片不用散热片电子与电声技术CW4960/4962系列引脚图1234567CW4960IN反馈补偿GNDRT/CT软启动输出12345678161514131211109NC输出NC补偿NCGNDGNDNC输入NC软启动RT/CTGNDGND反馈NCCW4962电子与电声技术CW4960/4962应用电路220FR115kL150H4962(4960)11(3)10(2)7(1)14(5)4(4)15(6)2(7)。。R2RPRTCPCTC1UIUO4.7k+++220F220F/40VC2C34.3k33nF2.2F2.2nFV取样电阻50010k)1(1.512RR工作频率控制f=1/RTCT106kHz一般RT=127kCT=13.3nF频率补偿防寄生振荡续流二极管采用肖特基管软启动电容14.7F电子与电声技术小结第9章电子与电声技术一、整流滤波电路的参数关系输出电