《模拟电子技术基础》(第四版) 第10章

第10章直流电源10.1直流电源的组成和功能10.4稳压二极管稳压电路10.5串联式稳压电路10.1直流稳压电源的组成和功能滤波电路整流电路稳压电路负载变压器交流电源各部分电路输出波形将电源的交流电压变成直流电压功能50Hz,有效值220V电网电压UIUOu1u2单向脉动电压全波整流电网电压的波动UI(Uo)变化稳压电路负载的变化Uo基本不变化如没稳压电路环节,即整流滤波的输出UI直接为Uo负载的变化如有稳压电路环节,即整流滤波的输出为UI,稳压电路的输出为Uo电网电压的波动性能较好，用得多，有集成器件.分类稳压管稳压电路开关型稳压电路线性稳压电路常用稳压电路(小功率设备)电路简单，但带负载能力差。效率较高，目前已广泛使用。10.4稳压二极管稳压电路1.稳压电路的工作原理IROUIRUZRDOIII使用稳压管时必须串联限流电阻RIRUZIDZDZRLCu2Iou1UIUoi/mAu/V0-UZ-IZ-IZmaxRLCUIRIRUZIDZDZUou2Iou1IUOUZDIRI()RIROU()RIIRU1u幅值RLCUIRIRUZIDZDZUou2Iou1OIZDIRI()RIROULRRIRI基本不变OU基本不变ZDOII10.4.4稳压电路参数的选择UZ=UOUI=2~3UO已知:minmax,,,OOOUIIIU的波动范围选择输入电压maxminZMZOOIIIImin0OImaxZMOZIII选择稳压管maxOZMZIIIZDOII输出电流较小输出电压不可调zZDZMIIIzDROIIIIZOUUIRImmaxinZOZUUIIRImmaxmaxinZZOUURIIImminaxZOZMUUIIRImminminaxZZMOUURII选择限流电阻R作业:10.11(10.11)(1),10.12(10.12)基本调整管稳压电路调整管射极跟随器,引入了电压串联负反馈,稳定UOIUOUBEU,BEIIBZUU不变OURL如为深度电压串联负反馈UO与RL无关1u幅值输入是直流信号UZ调整管始终工作在放大区线性稳压电路CEIOUUUCESUCESUminImmaxCEinOUUU基本调整管稳压电路调整管和负载串联串联型稳压电路调整管基本调整管稳压电路max(1)()OZMZIII利用T提高了输出电流OZBEUUU输出电压仍不可调调整管采样环节调整元件比较放大基准电压10.5.1具有放大环节的串联型晶体管稳压电路UoUI1.串联型稳压电路的组成框图由四个环节组成10.5串联型稳压电路(线性稳压电路)RLIO调整元件:可以是单个晶体管，也可以是复合管比较放大:可以是单管放大电路，差放电路，也可以是集成运放（一定有负反馈）基准电压:要求严格保持恒定，常用稳压管采样环节:取出稳压电路输出电压Uo的一部分，并把它送到比较放大环节去和基准电压比较当Uo偏离所需的稳定值，有一偏差信号经放大后送到调整元件的输入端。误差放大器。调整管最后起调整输出电压的作用，并向负载提供大电流。调整元件UIT1UZDZA++比较放大R1R3R2采样环节基准电压2.串联反馈型稳压电路UORLIOR带负反馈T1与RL串联R限流电阻不可少串联反馈型集成运放为直流同相比例运算电路调整管是射极跟随器输入信号为UZ若UI增大时，自动调整过程如下：UZ不变UIUZDZA++R1R3R2UORLIORU()UUBVOUOUEVUI增大,Uo基本不变CEU射极跟随器本质:()CEBRCEOUU调整管必须始终工作在放大区线性稳压电路CEIOUUUCESUCESUminImmaxCEinOUUU要满足射极跟随器降压型()CEBRCEOUU()BRCEOUmaxImminCEaxOUUU调整管和负载串联串联型稳压电路加入了深度直流电压串联负反馈反馈型稳压电路输出电压Uo稳定输出电压Uo与RL无关UIUZDZA++R1R3R2UORLIOR输入直流信号:UZ输出直流信号:UO4.稳压电路输出电压的大小和调节Z32132URRRRR''UO3321max2,,0RRRRUUUR''ZoO最大时当32321RR''RRRUUZOUIUZDZA++R1R3R2UORLIORR''R'32321min22,,RRRRRUUURRZoO最小时当''电压串联负反馈32132RRRRRUUOUUZ{''通过引入深度电压负反馈,使输出电压Uo稳定通过引入采样电路,使输出电压Uo可调通过引入调整管,使输出电流Io提高5.调整管的选择maxmaxCOIImaxmaxminCEIOUUUmaxmaxmaxCCCEPIUmaxmaxmin()OIOIUU要晶体管安全工作，需满足maxCMOII()maxminBRCEOIOUUUmaxmaxmin()CMOIOPIUUminmaxIOCESUUU让调整管始终工作在线性放大区直流量三端稳压器的外形和方框图符号10.5.3集成稳压器电路OIOIWIWI0WI231.25UV稳压器的输出电流固定式可调式公共端电流调整端电流启动电路基准电压保护电路比较放大电路調整管采样电路UIUO211.W78XX内部电路结构框图3固定式2.固定式稳压器的电路符号正输出负输出23UXXV23UXXVW78XXINOUT231公共端W79XX３１IN2OUT公共端输出电压(OUT和公共端之间)有七个档次：5,6,8,12,15,18,24VVVVVVV如W7805:OUT和公共端之间:+5VW7912:OUT和公共端之间:-12V输出电流IO有三个档次：1.5A(W78XX,W79XX)0.5A(W78MXX,W79MXX)0.1A(W78LXX,W79LXX)可调式稳压器的电路符号正输出负输出231.25UV231.25UVW117INOUT231调整端W137３１IN2OUT调整端需与其它外接元器件结合，使输出电压可调W117,W217,W317：OUT和调整端之间正1.25V电压W137,W237,W337:OUT和调整端之间负1.25V电压W117军品,W217工业品,W317民品输出电流IO有三个档次：1.5A，0.5A，0.1Aa.基本应用电路10.5.4三端集成稳压器的应用可根据需要,选用W78XX,则Uo=XXVUoW7812123Co++UICi0.33uF0.1uFD1.固定式的应用=12Vb.同时输出正、负电压的稳压电路W7915W7815CO+15V–15VUO2选用不同稳压值的78XX和79XX,可构成同时输出不对称正、负电压的稳压电路UIUO1CiCOCic.提高输出电压的稳压电路UoW7812++3UICiCODZUZR输出电压UO=UXX+UZUXXUxx限流电阻不可少d1.输出电压可调的稳压电路CiCo++W78UXX此电路既提高了输出电压Uo,又使Uo成为可调UoUIR2″R2R3R1R'221321RRRRRUUXXO21321min22,RRRRRUUURRXXoO最小时当1321max2,0RRRRUUURXXoO最大时当有负反馈集成运放为电压跟随器12123XXORRUURRR_VV＋d2.输出电压可调的稳压电路UoW78XX123Co++UICiR1R2112XXORUURR121()OXXRRUUVRWIUXX0WIe.扩大输出电流的电路(1)()LORIIIILW78××123UIUOCiC2RLTIoDZUZRIR(1)()XXOUIR通过引入晶体管,提高ILUXX2.可调式的应用a.基准电压源电路UoW117123Co++UICiR=1.25Vb.典型应用电路UoW117123Co++UICiR1R21121.25ORURR1211.25()ORRUVRWI0WI开关型稳压电源调整管工作在开关状态（饱和区或截止区）调整管始终工作在放大区线性稳压电源效率低效率高纹波电压小纹波电压大作业:10.15(10.15),10.16(10.16),10.17(10.17),10.18(10.18),10.19(10.19)