模拟电子技术基础第28讲 串联反馈式稳压电路

在电子设备中使用的直流电源，通常是由电网电压提供的交流电经过整流、滤波和稳压得到的，可以用下图来表示:变压器：整流：滤波：稳压：降压滤除脉动交流变脉动直流进一步消除纹波，提高电压的稳定性和带载能力引言主要内容1、工作原理2、负载上的直流电压和直流电流3、纹波系数4、整流元件参数的计算5、应用小结10.1.1单相桥式整流电路1、工作原理9V0V22v2L.2、负载上的直流电压和直流电流用傅里叶级数对vL的波形进行分解后可得：式中恒定分量即为负载电压vL的平均值，因此有：直流电流为：L2LR9V0I.22L9V0V22V.......)(tcos4154-tcos2342V2v2L3、纹波系数L2L22LLVVVVVK24L22LLVVV=0.483L2LDRV4502II.4、流过每个二极管的平均电流5、二极管的最大反向电压2RMV2V选择整流二极管的方法：最大整流电流：最高反向工作电压：22VVVDRMRMLDFRVII245.0主要内容1、滤波电路的种类2、电容滤波电路的工作原理3、电感滤波电路4、应用小结10.1.2滤波电路一、滤波电路的种类（a）电容滤波电路（b）电感电容滤波电路（倒L型）（c）型滤波电路电抗元件(C、L)在电路中有储能作用,所以它们具有平波作用。二、电容滤波电路的工作原理2L2V.1V2T5)~(3CRL在工程上电容滤波电路的优缺点：优点：电路结构简单，负载直流电压VL较高，可达（1.1-1.2）V2，纹波较小。缺点：输出特性较差，适用于负载电压较高，负载变动不大的场合。三、电感滤波电路当忽略电感器L的电阻时，负载上输出的平均电压和纯电阻负载相同，即VL=0.9V2。电感滤波电路的优缺点：优点：整流管的导电角较大，峰值电流很小，输出特性较平坦。缺点：由于电感器铁心的存在，体积大，较笨重，会引起电磁干扰。一般适用于低电压、大电流场合。10.2串联反馈式稳压电路10.2.1稳压电源质量指标10.2.2工作原理10.2.3三端集成稳压器10.2.4三端集成稳压器的应用10.3并联型稳压电路稳压电源的技术指标有两种：10.2.1稳压电源质量指标特性指标：质量指标：包括允许的输入电压、输出电压、输出电流和输出电压调解范围等；用来衡量输出直流电压的稳定程度，包括稳压系数、输出电阻、温度系数及纹波电压等。由于输出电压Vo随输入电压VI、输出电流Io和环境温度T的变动而变动，即),,(OIOTIVfV所以输出电压变化量为：TSIRVKVTOoIVO10.2.1稳压电源质量指标输入调整因数00IOVOTIVVK电压调整率00IOOVO%100/TIVVVS稳压系数00IIOOO//TIVVVV输出电阻00OOoITVIVR温度系数0I0VToTVSIO式中的三个系数分别定义为：10.2.2串联反馈式稳压电路的工作原理(+)(+)(+)(+)VI：为整流滤波电路的输出电压电路组成：VFA：比较放大电路T：调整管VREF：基准电压R：限流电阻DZ：稳压管提供基准电压VREFR1、R2：反馈网络，也称取样环节10.2.2串联反馈式稳压电路的工作原理(+)(+)(+)(+)输入电压波动负载电流变化输出电压变化OV)(REFF不变VVBVCICEVOV电压串联负反馈输出电压)1(21REFORRVV满足深度负反馈条件212OFRRRVVFVQvCE/ViC/mAQ`VFVF=VREF设计稳压电路的基本关系式10.2.3三端集成稳压器1.输出电压固定的三端集成稳压器（正电压78、负电压79）恒流源基准电压电路调整电路比较放大减流保护过热保护启动电路取样电路R4T1T4T2T3T5DZ1DZ2R3R2R1VREFT14T13D2D1R5R7R6T6T7T8T9T12T10T11R8R9R10R11R12R13R14R15DZ3DZ4VFVOVI123IO78××系列输出为正电压，输出电流可达1A，如78L××系列和78M××系列的输出电流分别为0.1A和0.5A。它们的输出电压分别为5V、6V、9V、12V、15V、18V和24V等7档。和78××系列对应的有79××系列，它输出为负电压，如79M12表示输出电压为–12V和输出电流为0.5A。10.2.3三端集成稳压器2.可调式三端集成稳压器（正电压LM317、负电压LM337）输出电压)1(12REFORRVV10.2.4三端集成稳压器的应用1.固定式应用举例正常工作时输入、输出电压差为2～3VC1、C2防止稳压器产生高频自激振荡和抑制电路引入的高频干扰C3减小稳压电源输出端由输入电源引入的低频干扰当输入端短路时，D给电容C3一个放电通路，防止C3两端电压击穿调整管的be结。10.2.4三端集成稳压器的应用2.可调式应用举例VRRRVVREFo2.21~2.1)1201(2.1)1(212+R-IR+-RLIOVOVIIZDZ正常稳压时VO=VZIZmin≤IZ≤IZmaxVIVOIZIRVRVO稳压管自动调节电流的作用是稳定输出电压的关键10.3并联型稳压电路正电压可调电源Vo-+WR2VcR3DZR1Z212oVRRRV调节W，可调节R2部分的阻值比，改变输出电压10.3并联型稳压电路小结1、在电子系统中，经常需要将交流电网电压转换为稳定的直流电压，为此要用整流、滤波和稳压等环节来实现。3、稳压电路的作用是保证输出电压不因电网电压、负载和温度的变化而产生波动。在小功率供电系统中，多采用串联反馈式稳压电路，中大功率稳压电源一般采用开关稳压电路。如需电压较高或较低，或移动式电子设备中，可采用变换型开关稳压电源。2、在整流电路中，是利用二极管的单相导电性将交流电转变为脉动的直流电。为抑制输出直流电压中的纹波，通常在整流电路后接有滤波环节。滤波电路一般可分为电容输入式和电感输入式两大类。在直流输出电流较小且负载几乎不变的场合，宜采用电容输入式，而负载电流大的大功率场合，采用电感输入式。小结4、串联反馈式稳压电路的调整管是工作在线性放大区，利用控制调整管的管压降来调整输出电压，它是一个带负反馈的闭环有差调节系统。重点难点重点：(1)单相桥式整流滤波电路工作原理及相关计算。(2)串联反馈式稳压电路的工作原理及电路分析计算。(3)三端集成稳压器的应用。难点：三端集成稳压电路作业P472-10.2.1P473-10.2.3、10.2.4P474-10.2.5、10.2.6