《模拟电子线路]011章-凌

§11.0
电源变压器 交流 电源
引言
整流
Hale Waihona Puke 滤波稳压负载
O
t
O
t
O
t
O
t
O
t
图 11.1
§11.1 小功率整流滤波电路
一、单相桥式整流电路
Tr v1 v2 VD3 VD4 VD1 + VD2 R L vL
－
v2 O i i i iL iD1 D2 D1 iD2 iD1 iD2 iD3 iD4 iD3 iD4 D3 iD4 O vL ωt ωt
二、串联反馈式稳压电路的组成及工作原理
串联反馈式稳压电路的一般框图如图11.9所示 所示. 串联反馈式稳压电路的一般框图如图 所示
+ 调整管
+
VI 基准电压 比较放大电路 取样电路
RL
VO
－
图 11.9
－
由运放组成的串联反馈式稳压电路如图11.10所示 所示. 由运放组成的串联反馈式稳压电路如图 所示
图 11.2
VL=0.9V2 0.9V2 IL= RL
(11-1) (11-2)
O VD
VD2 VD1 VD2 VD1 VD2 √ √ √ √ √ √ VD3 VD4 VD3 VD4 VD3 VD4
1
ωt
图 11.3
§11.1 小功率整流滤波电路
1 0.45V2 ID= IL = 2 RL (11-3) VRM = 2 V2 (11-4)
△IO =0 △T=0
§11.2 串联反馈式稳压电路
2. 输出电阻 △VO Ro = ——— △IO 3. 温度系数 △VO ST = ——— △T KV↓ Ro↓ ST↓
△VI =0 △IO=0 △VI =0 △T=0
( )
(11-12)
(mV/oC)
(11-13)
Vo 越稳定
§11.2 串联反馈式稳压电路
§11.2 串联反馈式稳压电路
性好,噪声低 图 是带隙基准电压源电路. 性好 噪声低,图11.11是带隙基准电压源电路 噪声低 是带隙基准电压源电路
+ I0 VI IC1 RC1 IC2 VT2 VT1
－
RC2 VT3
+
VREF= VBE3+IC2 RC2 VT IC1 IC2= (——)ln ( — ) RE2 IC2 VT RC2 IC1 VREF=VBE3+ ———ln ( — ) RE2 IC2 EG VREF= ——=1.205V (11-15) q
§11.2 串联反馈式稳压电路
虽然经过整流滤波之后获得了比较平滑的直流输出电压, 虽然经过整流滤波之后获得了比较平滑的直流输出电压 但该电压的数值会随电网电压的波动及负载的变化而变化,稳 但该电压的数值会随电网电压的波动及负载的变化而变化 稳 定性很差.为了获得稳定性好的直流电压 需要采取稳压措施 定性很差 为了获得稳定性好的直流电压,需要采取稳压措施 为了获得稳定性好的直流电压 需要采取稳压措施. 在单相小功率直流稳压电源中,常用的稳压电路有硅稳压 在单相小功率直流稳压电源中 常用的稳压电路有硅稳压 管稳压电路、串联反馈(调整 型稳压电路和开关型稳压电路. 管稳压电路、串联反馈 调整)型稳压电路和开关型稳压电路 调整 型稳压电路和开关型稳压电路 串联反馈型稳压电路又有分立元件构成的稳压电路和集成稳 压器之分;开关型稳压电路也有分立元件构成的稳压电路和集 压器之分 开关型稳压电路也有分立元件构成的稳压电路和集 成稳压模块之分. 成稳压模块之分 本节重点讨论串联反馈型稳压电路的组成及工作原理. 本节重点讨论串联反馈型稳压电路的组成及工作原理
《 模 拟 电 子 线 路 》
第11章 11章
杨
凌
第11章 直流稳压电源 章
§11.0 引言
电子电路的工作需要有直流电源为其提供能量,虽然可以 电子电路的工作需要有直流电源为其提供能量 虽然可以 用各种干电池、蓄电池这类化学电源作直流电源 但它们的成本 用各种干电池、蓄电池这类化学电源作直流电源,但它们的成本 较高、容量有限、有的需要维护 将电网交流电变换 将电网交流电变换、 较高、容量有限、有的需要维护.将电网交流电变换、稳压组成 的直流稳压电源具有价廉容量范围大性能优良等特点,已成为大 的直流稳压电源具有价廉容量范围大性能优良等特点 已成为大 多数电子电路的工作用直流电源.本章重点讨论单相小功率直流 多数电子电路的工作用直流电源 本章重点讨论单相小功率直流 电源的组成原理及特点.图 示出了直流稳压电源的组成框图. 电源的组成原理及特点 图11.1示出了直流稳压电源的组成框图 示出了直流稳压电源的组成框图
§11.2 串联反馈式稳压电路
R1 、R2 、R3 、VS2正温度系数 VT2、VD1、VD2负温度系数 VS2采用恒流源供电 VREF基本不随 温度而变化 VREF不受VI波动的影响 不受
(3) 取样比较放大电路和调整电路 组成. 其中, 组成复合调整管; 由VT3～ VT10组成 其中 VT9、VT10组成复合调整管 R12、 R13组成取样电路 VT6、VT7和VT5组成带恒流源的差分放大 组成取样电路; 电路, 组成的电流源作为其有源负载. 电路 VT3、VT4组成的电流源作为其有源负载 VT8、R9:缓冲电路 确保 7工作在线性区 缓冲电路.确保 缓冲电路 确保VT 工作在线性区.
§11.1 小功率整流滤波电路
L + + C + R C C1 + C2
图 11.4 Tr v1
(+) (－) －
v2
(－) －
VD4 VD3
VD1 S VD2 C RL + vL
－
设t=0时, 时 开关闭合
(+)
图 11.5
§11.1 小功率整流滤波电路
v2 , vL, vC τc=(Rint∥RL)C ≈RintC ↓ ωt O
2 4 4 4 vL= 2 V2 (—－—— cos2ωt－ —— cos4ωt－ —— cos6ωt．．．) π 3π 15π 35π VLν V22－VL2 Kν= —— = ————=0.483 VL VL (11-5)
二、桥式整流、电容滤波电路 桥式整流、
滤波电路用于滤去整流输出电压中的纹波,一般由电抗元 滤波电路用于滤去整流输出电压中的纹波 一般由电抗元 件组成,图 给出了常用的滤波电路结构. 件组成 图11.4给出了常用的滤波电路结构 给出了常用的滤波电路结构
§11.2
R4
VF VT3 VT1 VT4 VT2
串联反馈式稳压电路
1
VS3 VS4 VT9
VI
R9
VT8 VT13 VT11
R14 R15
VT10
R10 R11 R12 VF R13 3 IO 2 VO
R3 R2 VREF R1
VS1 VS2 VD2 VT12
R7
VT6VT7
R8
R5
VD1
VT5
R6 图 11.12
§11.2 串联反馈式稳压电路
(1) 启动电路 组成. 由VF、VT1和VS1组成 VI＞VZ1→VF√VT1√→VB3↑→VT2√,VD2、VD1√→VZ2↑ 切断了启动电路与 基准电压电路的联系. 基准电压电路的联系 (2) 基准电压电路 组成. 由VT3、 VS2、VT2、R3 、R2 、R1和VD1 、VD2组成 VZ2－3VBE VREF= ————— R1 +2VBE R1+ R2+ R3 (11-16) VT1× VZ2=VZ1
Tr L v1 v2 + vL
－
RL
图 11.8
【例11-1】 图11.5中,已知交流电源电压为 例 已知交流电源电压为220V,50Hz交流市电 交流市电. 中 已知交流电源电压为 交流市电 要求直流电压V 负载电流I 要求直流电压 L=30V,负载电流 L=500mA.试求电源变压器二 负载电流 试求电源变压器二 次侧电压v 的有效值并选择整流二极管及滤波电容器. 次侧电压 2的有效值并选择整流二极管及滤波电容器 课堂练习
VD1 VD3 √ VD2 VD4 √ VD1 VD3 √ VD2 VD4 √
τc=RintC↓ iL, iD
T τd=RLC≥(3～5)—↑ ～ 2 (11-6)
O 图 11.6
ωt
§11.1 小功率整流滤波电路
VL 2 V2 0.9V2 纯电阻负载 O 图 11.7 IL C型滤波 型滤波
C值一定 L=∞时, VL=1.4V2; 值一定,R 值一定 时 C=0时, VL=0.9V2 时 T 当τd=RLC≥(3～5) — 时, ～ 2 VL=(1.1 ～1.2) V2 (11-7)
1、输入调整系数 、
§11.2 串联反馈式稳压电路
△VO KV= ——— △VI 电压调整率 △VO /VO V SV= —————×100% △VI 稳压系数 △VO /VO γ= ————— △VI /VI (11-11)
△IO =0 △T=0
(11-9)
△IO =0 △T=0
(%/V)
(11-10)
VRE
F
RE2
－
图 11.11
CJ336, CJ329; MC1403, AD580.
它广泛用于集成稳压器、 转换器和集成传感器中. 它广泛用于集成稳压器、A/D、D/A转换器和集成传感器中 、 转换器和集成传感器中
§11.2 串联反馈式稳压电路
三、三端集成稳压器
三端固定输出正集成稳压器W78××系列 ××系列 三端固定输出正集成稳压器 ×× 常用的稳压器件 三端固定输出负集成稳压器W79××系列 ××系列 三端固定输出负集成稳压器 ×× 三端电压可调正集成稳压器W317,W117 三端电压可调正集成稳压器W317,W117 三端电压可调负集成稳压器W337,W137 三端电压可调负集成稳压器 1、固定三端集成稳压器 、 ××系列为例介绍 电路如图11.12所示 它通常由启动 系列为例介绍,电路如图 所示.它通常由启动 以78 ××系列为例介绍 电路如图 所示 电路、基准电压电路、取样比较放大电路、 电路、基准电压电路、取样比较放大电路、调整电路和保护 电路等部分组成. 电路等部分组成