直流稳压电源
直流稳压电源标准
直流稳压电源标准
直流稳压电源标准是一种针对直流稳压电源的技术规范和行业标准，它规定了直流稳压电源在各种应用场景下应达到的性能指标和安全标准。
标准旨在保证直流稳压电源的安全性和可靠性，以满足各种电子设备对电源的需求。
直流稳压电源标准通常包含以下内容：
1. 技术要求：明确直流稳压电源的技术指标，如输出电压范围、输出电流范围、稳压精度、输出纹波等。
2. 安全要求：规定直流稳压电源在正常工作和故障条件下应满足的安全标准，如绝缘强度、电气安全等。
3. 电磁兼容性要求：规定直流稳压电源在工作时应满足的电磁兼容性标准，以避免对周围环境和设备产生电磁干扰。
4. 环境适应性要求：规定直流稳压电源在各种工作环境下应满足的环境适应性标准，如温度、湿度、海拔高度等。
5. 可靠性要求：规定直流稳压电源在长时间工作状态下应达到的可靠性标准，如平均故障间隔时间、故障率等。
6. 生产和检测要求：规定直流稳压电源生产和检测过程中的工艺和质量控制标准。
直流稳压电源标准的制定和实施可以确保直流稳压电源的质量和性能，保障用户的权益和安全。
同时，直流稳压电源标准也可以促进直流稳压电源的技术进步和市场竞争。
例如，珠海直流稳压电源就是按照直流稳压电源标准进行生产和检测，以保证其性能和质量符合行业标准，同时在材料选用和生产工艺上也符合标准的要求，以保证装备能够正常工作。
第18章 直流稳压电源
18.1 整流电路 18.2 滤波电路 18.3 稳压电路
1
小功率直流电源的组成及各部分的作用
直流电源是能量转换电路，将220V（或380V） 50Hz的交流电转换为直流电。
改变电压值 通常为降压
半波整流
交流变脉 动的直流
全波整流
减小脉动
1) 负载变化输出电压 基本不变； 2) 电网电压变化输出 电压基本不变。
9
18.1.2 单相桥式整流电路
1. 电路结构 a
io
3. 工作波形 u
+ 4
1 +
2U
－b u–
3
2
uo –
－RL
uo
t
2U
2. 工作原理
t
u 正半周，Va>Vb，
uD
t
二极管 D1、 D3 导通， D2、 D4 截止 。
2U
uD2 uD4
10
18.1.2 单相桥式整流电路
输出是单向脉动 的直流电压！
整流电流平均值 Io Io
变压器副边电流有效值 I
Uo RL
0.45
U RL
I
1 2π
π ο
( I msin
t )2 d
t
1.57Io
7
u
2U
Tr a D io
O
t
+
+
uo
u
RL uo
2U
io
–
–
O
b
uD
t
O
t
2U
(4) 流过每管电流平均值 ID ID Io
(5) 每管承受的最高反向电压 UDRM
直流稳压电源原理和使用方法
直流稳压电源原理和使用方法大家好，今天咱们来聊聊直流稳压电源，听起来是不是有点高大上？其实它就是一个很实用的电子小伙伴，让我们在各种电气设备上如鱼得水。
就像我们日常生活中有很多工具一样，直流稳压电源就是为了给特定的应用场合提供稳定的电压，保证设备能够正常运转，不至于“掉链子”。
1. 直流稳压电源的基础知识1.1 什么是直流稳压电源？简单来说，直流稳压电源可以把输入的电流变成稳定的直流电压，确保输出电压不受输入波动的影响，好比你开车的时候，有个方向盘帮你保持稳定，不让车子左摇右摆。
这种电源通常用在各种电器，比如我们的电脑、电视，甚至小玩意儿如手机充电器，都是靠这个稳定的电压来保证工作的。
1.2 为什么需要稳压？说到稳压，很多人可能会问：“我家的插座不是就给电吗？还需要稳压干啥？”您说得没错，一般的插座是有电的，但电压不一定稳定。
就像您早上喝的咖啡，浓稠的和淡淡的口感是不一样的，电压也是一样，太高或者太低都会导致设备性能下降，甚至损坏。
所以，稳压电源就像咖啡店的老手，会把每杯咖啡调配得刚刚好，让你一口下去，幸福感满满！2. 直流稳压电源的工作原理2.1 稳压原理这就要提到它的“秘密武器”——稳压芯片。
这些芯片就像是电源里的小管家，时刻监控着输出电压，只要一有波动，它们就会立马“行动”，调节电流，保持电压稳定。
就像一个勤奋的学生，在考试前认真复习，才不会让“偏科”影响整体结果。
因此，我们的设备无论是工作还是休息，都能达到“心灵的平和”。
2.2 常见类型说到直流稳压电源，它的类型可谓是五花八门，常见的有线性稳压电源和开关稳压电源。
线性稳压电源就好比是古典钢琴，声音柔和细腻，但效率相对较低；而开关稳压电源就像现代电子乐，效率高，适用范围广。
各有各的优劣，选什么得看你的使用需求。
3. 使用直流稳压电源的注意事项3.1 选对参数使用直流稳压电源的时候，最重要的一点就是要挑对参数。
你得瞅准输入和输出的电压、电流，选对合适的设备。
直流稳压电源知识讲解
变压器：
将正弦工频交流电源电压变换为符合 用电设备所需要的正弦工频交流电压。
整流电路：
利用具有单向导电性能的整流元件， 将正负交替变化的正弦交流电压变换成单 方向的脉动直流电压。
滤波电路：
尽可能地将单向脉动直流电压中的脉 动部分(交流分量)减小，使输出电压成为 比较平滑的直流电压。
稳压电路：
采用某些措施，使输出的直流电压在 电源发生波动或负载变化时保持稳定。
到集成运放A的反相输入端；集成运放A 构成比较放大电路，用来对取样电压与基
准电压的差值进行放大。
8.2.3 三端集成稳压器及其应用
三端式稳压器只有三个引出端子，具 有应用时外接元件少、使用方便、性能稳 定、价格低廉等优点，因而得到广泛应用。 三端式稳压器有两种，一种输出电压是固 定的，称为固定输出三端稳压器；另一种 输出电压是可调的，称为可调输出三端稳 压器。它们的基本组成及工作原理都相同， 均采用串联型稳压电路。
图8.15 7800系列基本应用电路
2.提高输出电压的电路
实际需要的直流稳压电源，如果超过集 成稳压器的输出电压数值时，可外接一些元 件提高输出电压，图8.16所示电路能使输出 电压高于固定电压，图中的UXX为CW78系列 稳压器的固定输出电压数值，显然有：
UO=UXX+UZ
图8.16 提高输出电压电路一
SGl525与SGl524的电路结构相同，仅 输出级不同。SGl525输出正脉冲，适用于 驱动NPN功率管或N沟道功率MOSFET管。 SGl527输出负脉冲，适用于驱动PNP功率 管或P沟道功率MOSFET管。SG2525和 SG3525也属这个系列，内部结构及功能相 同，仅工作电压及工作温度有些差异。
三端固定输出集成稳压器通用产品有 CW7800系列(正电源)和CW7900系列(负电 源)。
直流稳压电源
S0
U mn UO
式中，Umn——输出电压中的交流分量基波；UO——输出电压中的直流分量。 由上式可知，S0越小说明纹波干扰越小。
（5）温度系数ST：温度系数用来表示输出电压温度的稳定性。在输入电压UI和 输出电流IO不变的情况下，由于环境温度 变化引起输出电压UO的漂移量ΔUO与温度变 化量ΔT之比，称为温度系数ST，即
由此可见，在输入电压 u1(u2) 的一个周期内，负载上均有电流通过,
方向始终是从上向下，所以负载上得
到同一方向的电压 uO。
(a)
O
(b)
(c)
U o =0.9U 2
2. 二极管的选择
Io
=U o RL
=0.9 U 2 RL
I VD =0.5 I o
U RM = 2U 2
§6.3 滤波电路
学习目标： 1.能说出常见滤波电路。 2.理解电容滤波原理； 3.能熟练搭建单相桥式整流滤波电路并 测量各种参数。
§6.2 二极管整流电路
§6.2.1 单相半波整流电路
1. 工作原理及参数计算
U Uo
1
2
0
2
sin td(t)
2
2
U2
0.45 U 2
Io
Uo RL
0.45 U 2 RL
2. 二极管的选择
IVD Io
U RM 2U2
例：
有一单相半波整流电路接到电压为220V的正 弦工频交流电源上，如图所示，已知负载电阻 RL=750Ω，变压器二次电压有效值U2=20V， 试求Uo、Io、URM。
SI
U O UO
直流稳压电源知识
直流稳压电源知识一、概述（一）用途直流稳压电源广泛应用于国防、科研、大专院校、实验室、工矿企业、电解、电镀、充电装置等设备的直流供电。
（二）分类与特点直流稳压电源可以分为：可控整流型、斩波型和变换器型。
●可控整流型直流稳压电源特点用改变晶闸管的导通时间来调整输出电压。
●斩波型直流稳压电源特点输入是不稳定的直流电压，以改变开关电路的通断比得到单向脉动直流，再经滤波后得到稳定直流电压。
●变换器型直流稳压电源特点不稳定直流电压先经逆变器变换成高频交流电，再经变压、整流、滤波后，从所得新的直流输出电压取样，反馈控制逆变器工作频率，达到稳定输出直流电压的目的。
（三）产品国内外现状国内生产直流稳压源的厂家主要有：宁波中策电子、江苏绿扬电子仪器、北京大华无线电仪器厂、北京普源精电、优利德、上海新建仪器、徐州隆宇电子仪器、安泰信电子、西安红华电子、石家庄数英仪器、天津中环电子仪器、扬中科泰电子仪器、深圳麦威仪器、苏州同创电子、成都英特罗克科技、北京新星、山西永明、辽宁朝阳等单位，国外生产直流稳压电源的厂家主要有：POWERONE、LAMDA等。
这些厂家生产的直流稳压电源一般具有高功率密度、高效率、高可靠性等特点。
（四）技术发展趋势●传统的线性直流稳压源将趋于淘汰；●厚膜化、小体积开关电源已经成为直流稳压源产品的发展趋势。
二、基本工作原理电源主要分为输入、脉宽调控、输出三部分，基本工作原理框图见图1。
图1 直流稳压电源原理框图工作原理：输入部分将220V交流电压经过整流滤波变成300V，经脉宽调控电路调节输出占空比，控制开关管的工作；输出部分由变换电路、次级整流滤波和稳压电路三部分构成，将开关变压器变换的交变电压进行整流滤波，副路通过二次线性稳压后输出。
当因某种原因电源的输出电压发生变化时，输出电压经取样反馈，由误差放大信号控制脉宽调制器的输出脉宽，从而控制开关管的导通时间，使输出电压稳定。
当输出短路时，保护电路动作，从而关断电源。
第九章 直流稳压电源
第九章
直流稳压电源
第一节
单相整流电路
一、单相半波整流电路 4．电路的特点 由图可见，负载上得到单方向的脉动电压，由 于电路只在正半周有输出，所以称为半波整流电 路。半波整流电路结构简单，使用元件少，但整 流效率低，输出电压脉动大，因此，它只使用于 要求不高的场合。整流二极管参数的选择
第九章
直流稳压电源
第一节
单相整流电路
二、单向桥式整流电路 1．电路组成和工作原理
u2 T
a
V1
V2
0
uL
2
3
4
u1 u2 b
V3 V4 RL uL
t
0
2
3
4
t
IL
T
IL + T
+
a
V4 V1 V3 V2 RL
a V4 u2 b
V1 V3 V2 RL
+ uL
+ u1 -
u2
uL -
第九章
直流稳压电源
第一节
单相整流电路
二、单向桥式整流电路
[例9-1] 有一直流负载，需要直流电压UL = 60 V，直流电流IL = 4 A。若采用 桥式整流电路，求电源变压器次级电压U2，并选择整流二极管。 解
因为 U L 0.9U 2
U 所以 2
U L 60 V 66.7 U 0.9 0.9
高
（2）输出电压的平均值有所提高。 当满足RLC≥（3~5）T/2时 ，
UL≈
U2
（半波带负载）
UL≈ 1.2
第13章直流稳压电源
电工电子技术
第13章 直流稳压电源
13.3 常用的整流组合元件
一、半桥堆
内部有两个二极管、外观有三个引脚。
（c）
图（a）内部； 图（b）应用电路； 图（c）外形
电工电子技术
第13章 直流稳压电源
二、全桥堆
内部有四个二极管、外观有四个引脚。
（c）
图（a）内部； 图（b）应用电路； 图（c）外形
电工电子技术
电工电子技术
第13章 直流稳压电源
IN
2 1 3 1 2 3
1 3
GND
2
OUT
78XX
IN 1
3 2 OUT GND
IN OUT GND OUT
1 3
2
1 3
IN
2
OUT
79XX
GND
1 3
2
GND
GND
1
3 2 OUT IN
IN
三端固定式集成稳压器外形及管脚排列
电工电子技术
第13章 直流稳压电源
U o 24 U2 26.7 V 0.9 0.9
整流二极管承受的最高反向电压为：
U RM 2U 2 1.41 26.7 37.6 V
流过整流二极管的平均电流为：
1 I D I o 0.5 A 2
因此可选用四只2CZ11A整流二极管，其最大整流电流 为1 A，最高反向工作电压为100V。
ωt
0 uo
π
2π
3π
4π
π
2π
3π
4π
ωt
(b) 波形
电工电子技术
第13章 直流稳压电源
u2为负半周时
1、二极管D承受反向电压而截止。此时负载上无电流流过
直流稳压电源
4．稳压过程：
当 VO 由于某种原因偏高时，V4 基极电位升高，IC4 增大， C1 放电速度增加，使 V3 截止时间缩短，V1、V2 饱和时间缩 短，使 VO 降低，从而稳定 VO。
优点 是电源效率高，稳压效果好。缺点是纹波较大， 电路复杂，对元器件要求较高。被广泛应用在彩色电视机、 计算机等设备中。
CW317 为三端可调式正压输出稳压器，其引脚排列请查 阅手册。
CW337 为三端可调 式负压输出稳压器，其 引脚排列请查阅手册。
CW317 和 CW337 的基本应用电路
应用特点是外接两个电阻(R1和 RP)就可得到所需的输出 电压。为了使电路正常工件，一般输出电流不小于 5 mA。输 入电压范围在 3 ~ 40 V之间，输出电压可调范围为 1.25 ~ 37 V， 器件最大输出电流约 1.5 A。
综上所述，带有放大环节 的串联型晶体管稳压电路，一 般由四部分组成，即采样电路、 基准电压、比较放大电路和调 整元件。
电路的优点是输出电流较大，输出电压可调；缺点是电源 效率低，大功率电源需设散热装置。
[例 8.2.1] 设图中的稳压管为 2 CW14，VZ = 7 V。采样 电阻 R1 = 1 k，RP = 200 ，R2 = 680 ，试估算输出电压的 调节范围。
2．稳压过程
设 RL 恒定，当 VI→VO →VB2 →VBE2 →VC2 →VBE1 →VCE1 →VO
3．输出电压调节范围
由于
VB 2
VBE2
VZ
RP R2 R1 RP R2
VO
即
VO
R1 RP R2 RP R2
(VBE2
VZ )
当 RP 的滑动臂移到最上端时，RP = 0，RP = Rp ，Vo 达到 最小值。即
什么是直流稳压电源
什么是直流稳压电源stabilized voltage supply是稳压电源的英文名，这是一种能够为负载设备提供稳定的交流电源或者直流电源的电子装置，由此我们知道稳压电源的两大分类分别是交流稳压电源跟直流稳压电源。
其中，直流稳压电源就是指能够为负载装置提供直流电源的一种电子装置，本文将重点来为大家介绍这种稳压电源，在接下来的文章中，小编将会从直流稳压电源的分类及两种具体的直流稳压电源设计来介绍，相信对大家学习稳压电源的相关知识是很有帮助的!直流稳压电源有时候又被称作直流稳压器，它的供电电压基本上都是交流电压，不管交流供电电源的电压或是负载电阻发生任何变化，稳压器的直流输出电压都会始终保持稳定状态。
稳压器的参数有纹波系数、响应速度和电压稳定度等等。
直流稳压电源从工作方式上可分为：①可控整流型。
用改变晶闸管的导通时间来调整输出电压。
②斩波型。
输入是不稳定的直流电压，以改变开关电路的通断比得到单向脉动直流，再经滤波后得到稳定直流电压。
③变换器型。
不稳定直流电压先经逆变器变换成高频交流电，再经变压、整流、滤波后，从所得新的直流输出电压取样，反馈控制逆变器工作频率，达到稳定输出直流电压的目的。
经整流滤波后输出的直流电压，虽然平滑程度较好，但其稳定性仍比较差。
经整流滤波后的直流电压必须采取一定的稳压措施才能适合电子设备的需要。
常用的直流稳压电路有并联型和串联型稳压电路两种类型。
下面介绍硅稳压管并联稳压电源和晶体管并联稳压电源的设计方案。
一、硅稳压管并联稳压电源1、电路原理分析图3-1-1是硅稳压管稳压电源。
其中D1是稳压二极管，R1是限流电阻，R2是负载。
由于D1与R2是并联，所以称并联稳压电路。
此电路必须接在整流滤波电路之后，上端为正下端为负。
由于稳压管D1反向导通时两端的电压总保持固定值，所以在一定条件下R2两端的电压值也能够保持稳定。
下面我们来分析一下具体工作原理：假设设输入电压为UI，当某种原因导致UI升高时，UD1相应升高，有稳压管的特性可知UD1上升很小都会造成ID1急剧增大，这样流过R1上的IR1电流也增大，R1两端的电压UR1会上升，R1就分担了极大一部分UI升高的值，UD1就可以保持稳定，达到负载上电压UR2 保持稳定的目的。
12直流稳压电源
交流 电源
负载
u
O
u
t O
u
t O
u
t O
u
t O t
第12章 直流稳压电源
变压 整流 滤波 稳压
交流 电源
负载
u
u u 图中各环节的功能如下：
u
u
O 1．整流变压器：将交流电源电压变换为符合整流需要的电压。 t O t O t O t O t
2．整流电路：将交流电压变换为单向脉动电压。
3．滤波器：减小整流电压的脉动程度。 4．稳压环节：在交流电源电压波动或负载变动时，使直流输 出电压稳定，成为符合整流需要的电压。
(2)提高输出电压的电路 输出电压 UO = U + UZ (3)扩大输出电流的电路 可采用外接功率管 T 的方法来扩大输出电流。 一般 I3 很小，可忽略不计， 则可得出 I 2 I1 I R I B U BE I C R + 设 = 10，UBE = 0.3 V，R = 0.5 ， U I I2 = 1 A，由上式可算 出 IC = 4 A，输出电 流 IO = I2 + IC = 5 A， 比 I2 扩大了。 + UI T R IB IR Ci I1 W78 3 + U Ci + UZ IC
第12章 直流稳压电源
第 12 章 直流稳压电源
第12章 直流稳压电源
第 12 章
12.1 整流电路 12.2 滤波器
直流稳压电源
12.3 直流稳压电源 *12.4 晶闸管及可控整流电路
第12章 直流稳压电源
下图是半导体直流电源的原理方框图，它表示把交 流电变换为直流电的过程。
变压 整流
滤波 稳压
直流稳压电源原理及使用方法
直流稳压电源原理及使用方法直流稳压电源是电子爱好者和专业人士的好帮手！它就像一个稳定的能量守护者，为各种电子设备提供可靠的电力支持。
那它的原理是啥呢？其实很简单，它通过一系列的电子元件，把不稳定的交流电变成稳定的直流电。
这就好比把汹涌的海浪变成平静的湖水，为电子设备提供一个安稳的“能量湖”。
使用直流稳压电源有哪些步骤呢？首先，把电源插头插好，这就像给汽车加满油，为电源提供动力。
然后，根据需要调节电压和电流大小。
这就像调节音响的音量一样，要恰到好处，不能太大也不能太小。
最后，把需要供电的电子设备连接到电源上，就像给手机充电一样，让电子设备“吃饱喝足”。
在使用过程中，安全性可是非常重要的！要是不小心，那可就糟糕了！所以一定要注意以下几点：不能超过电源的额定功率，不然就像小马拉大车，会累垮的。
还要注意防止触电，这可不是闹着玩的，一旦触电，那可就惨了！另外，要保持电源的通风良好，不然就像人在闷热的房间里一样，会不舒服的。
直流稳压电源的稳定性也是杠杠的！它能在各种环境下为电子设备提供稳定的电力，不会像不稳定的电源那样，让电子设备“忽冷忽热”。
这就像一个可靠的朋友，在你需要的时候总是能给你支持。
那直流稳压电源都有哪些应用场景呢？它可以用在电子实验中，为各种电子元件提供稳定的电源。
也可以用在电子产品维修中，帮助我们找出故障。
还可以用在工业生产中，为自动化设备提供动力。
这应用场景可多了去了！它的优势也很明显啊！首先，它能提供稳定的电压和电流，这对于电子设备的正常运行至关重要。
其次，它操作简单，容易上手。
最后，它价格实惠，性价比高。
这不是很棒吗？我给你讲个实际案例吧！有一次，我在做电子实验的时候，用直流稳压电源给一个电路供电。
结果，实验非常成功！要是没有这个稳定的电源，那可就不一定了。
这就充分说明了直流稳压电源的实际应用效果非常好。
直流稳压电源就是这么厉害！它的原理简单易懂，使用方法也不复杂。
安全性和稳定性都很高，应用场景广泛，优势明显。
直流稳压电源
第七章 直流稳定电源绝大多数电子设备在工作时都需要直流电源。
通常，电子设备内部大多安装有整流稳压装置，用以将供电电网提供的交流电变成稳定的直流电，供电子设备使用。
直流稳定电源是测控系统中的供电或基准单元，其性能指标对测控系统的性能有着重要的影响，因此稳定电源是测控系统中的重要部分。
直流稳定电源分为稳压电源和稳流电源两种，实用中以稳压电源为主，主要包括直流基准源、线性直流稳定电源和开关式直流稳定电源等。
7.1直流稳定电源的技术指标直流稳定电源的作用是向负载提供稳定的电压和电流。
描述电源稳定性的具体要求称为稳定电源的技术指标，包括反映电源电压、电流范围的特性和反映电源稳定稳定程度的质量指标。
7.1.1特性指标1) 输出电压范围。
在满足直流稳压电源正常工作要求的情况下，电压源的输出电压值。
该指标与最大输入电压、最小输入输出压差和最小输出电压有关。
2) 输出电流范围。
在满足直流稳流电源正常工作要求的情况下，电流源的输出电流值。
3)最大输出电流。
在满足直流稳压电源正常工作要求的情况下，能够输出的最大电流值。
超过该值，电源的稳压性能降低。
7.1.2 质量指标1)电压调整率。
作为一个稳压电源，输入V in 是不稳定的电压，输出V o 应当是稳定的。
定义：输入电压变化△V in 时引起输出电压的变化为电压调整率，用S V 表示。
0T 0Io in oV V V S =∆=∆∆∆=另外一种定义为输入电压变化△V in 时引起输出电压的相对变化为电压调整率)V /(%%100V V /V (%)S 0T 0Io in o o V =∆=∆⨯∆∆= （7-1）这两种定义给出的都是输入电压改变时电源保持预定电压输出的能力，目前都在被采用。
2) 负载调整率。
定义：在输入电压和其他条件不变时，输出电压的变化与输出电流变化的比值，反映稳压电源的输出阻抗，用R O 表示)(I V R 0T 0V o oo in Ω∆∆==∆=∆ （7-2）或表示为)m A /(%%100I V /V R 0T 0V o o o o in =∆=∆⨯∆∆=需要说明的是，对于电压源要求输出电阻小，其值越小输出电压越稳定；对于电流源要求输出电阻大，其值越大输出电流越稳定。
直流稳压电源
稳压管并联型稳压电路的稳压过程
3 ． 电 路 特点
该稳压电路结构简单，元件少。但输出电压由稳压管的 稳压值决定，不能调节。适用于电压固定的小功率负载，
3
第二节 三极管串联型稳压电路
当负载电流较大、且要求稳压特性较好时，一般采用三极管 串联型直流稳压电路。
1 ．电路组成
三极管串联稳压电路原理图如下图所示，它由取样电路、基 准电压、比较放大器及调整Leabharlann 件等环节组成。直流稳压电源
直流稳压电源是一种将交流电转换为稳定直流电的装 置，主要由整流电路、滤波电路和稳压电路三部分所组 成。整流电路先将交流电转换为直流脉动电压，然后由 滤波电路滤除脉动成分，最后通过稳压电路稳定输出电 压。
1
第一节 稳压二极管并联稳压电路
一 、稳压 管并 联型稳 压电 路
稳压管工作在反向击穿区时，流过稳压管的电流在相当大的范围内变化，其两端 的电压基本不变。利用稳压管的这一特性可实现电源的稳压功能。
4
2．稳压原理
3．输出电压的调节
调节RP可以调整输出电压VL的大小，使其在一定的范围内变化。
VL
R3 RP R4 VZ R4 RP
5
工
程
应
用
串联稳压电源若出现故障，检查步骤如下： 检查整流、滤波电路：重点查熔丝、滤波电容、二极管和变压器是否完 好。 检查调整管：查调整管是否击穿或开路。 检查取样电路和基准电压：重点查稳压管是否接反或损坏。 检查比较放大器：重点查比较放大管是否正常。
可调式稳压器CW317不加散热器时功耗为1W左右，当加散热器时功耗可 达20W，故需在集成稳压器上加装散热片。 三端可调式稳压器的引脚不能接错，同时应注意接地端不能悬空，否则容 易损坏稳压器。 当集成稳压器输出电压大于25V或输出端的滤波电容大于25μF时，稳压器 需外接保护二管极。
第13章直流稳压电源
0 uo
π
2π
3π
4π
π
2π
3π
4π
ωt
(b) 波形
电工电子技术
第13章
直流稳压电源
单相半波整流电压的平均值为：
1 2 Uo U 2 0.45U 2 2U 2 sin td (t ) 2 0 流过负载电阻RL的电流平均值为： Uo U2 Io 0.45 RL RL
U2
U RM
Uo 48 40 V 1.2 1.2
整流二极管承受的最高反向电压：
2U 2 1 .41 40 56.4
V
因此可选择 2CZ11B 作整流二极管，其最大整流电流为 1 A，最 高反向工作电压为 200V。 T 0.02 RL C 5 5 0.05 s，则： 取 2 2 0.05 C 500 10 6 F 500 μ F RL 100
电工电子技术
第13章
直流稳压电源
13.2 单相桥式整流电路
a + u1 －
+ u2 － D 3 b
D4
D1 RL D2
+ uo －
+ u1 －
+ u2 －
RL
+ uo －
(a) 原理电路
(b) 简化画法
电工电子技术
第13章
直流稳压电源
u2为正半周时，a点电位高于b点电位，二极管D1、D3承受 正向电压而导通，D2 、D4 承受反向电压而截止。此时电流的 路径为：a→D1→RL→D3→b。
U o 0.45U 2 0.45 20 9 (V)
Uo 9 Io 0.012 (A) 12 (mA) R L 750
第八章 直流稳压电源
4． 三端固定稳压器的功能扩展。 Ａ、扩流电路 把两个参数完全相同的 CW7800 系列的集成块并联，则最大输出电流 可扩展为 1.5 A 2。
Ｂ、输出电压可调电路 设稳压器输出电压 VX，即 VBA = VX，而 VA= VO VX 得 R2 R2 VO VX VO 解得 VO (1 )VX R1 R2 R1 可见，调节 R2 之值，即可调 VO 的值 。
解 设 VBE2 = 0.7 V，根据
VOmin R1 RP R2 (VBE2 VZ ) RP R2
则
VO min
R1 RP R2 1 0.2 0.68 (VBE2 VZ ) (0.7 7)V 16.5 V RP R2 0.2 0.68
VO K VO 电网电压不变 一般常用稳压系数 sr 和输出电阻 ro 这两个主要指标。其 数值越小，电路稳压性能越好。
[例题] 稳压电路，设额定输出电压 VO = 12 V，当负载 不变时，电网电压波动 10%，其输出电压变化量 VO = 45 mV ；若电网电压不变，负载电流由零变到最大值，其输出电 压变化量 VO = 108 mV。求稳压电源的电压调整率 KV 和电流 调整率 KI。
复习巩固——稳压二极管
1、稳压二极管又叫齐纳二极管。 2、文字符号：V 3、图形符号： 4、伏安特性曲线： 与普通二极管相似， 在反向击穿区，曲线 更陡峭！ 5、稳压二极管主要参数
第11章 直流稳压电源
第11章 直流稳压电源11.1 单相整流电路 11.2 滤波电路 11.3 串联型稳压电路 11.4 集成稳压器11.1 单相整流电路小功率直流稳压电源的组成变压 交流电源u2 u3 u4整流滤波稳压 负载uo功能： 功能：把交流电压变成稳定的大小合适 的直流电压2整流电路的作用: 将交流电压转变为脉动的直流电压。
将交流电压转变为脉动的直流电压。
整流原理： 整流原理： 利用二极管的单向导电性 常见的整流电路： 常见的整流电路：半波、全波、桥式和倍压整流；单相和三相整流等。
半波、全波、桥式和倍压整流；单相和三相整流等。
分析时可把二极管当作理想元件处理： 分析时可把二极管当作理想元件处理： 二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。
二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。
311.1.1 单相半波整流电路 二极管导通 T u1 D a u2 i0 RL u0 u2>0时，二极管 时 导通。
导通。
忽略二极管正 向压降： 向压降： u0=u2b411.1.1 单相半波整流电路 二极管截止 T u1 D a i0 u2 RL u0 u2<0时，二极 时 管截止,输出电 管截止 输出电 流为0。
。
u0=0 b5输出电压波形与大小 T u1 D a u2 i0 RL u0 输出电压波 形： uo b 输出电压平 均值 （U0）：ωt1 2π Uo = ∫0 u od(ωt ) = 2π2U2 = 0.45U2 π6输出电压波形与大小 T u1 D a u2 i0 RL u0 输出电压波 形： uo b 二极管上的平均电流： 二极管上的平均电流： ID=I0 二极管上承受 二极管上承受 的最高电压： 的最高电压：U RM = 2U 27ωt11.1.2 单相桥式整流电路1、工作原理+ TD4 u2 D3 D2 D1u2正半周时 电流通路u1RL u0桥式整流电路8Tu1 D4 u2 D3 D2 D1u2负半周时 电流通路RLu0+桥式整流电路9桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形+ D4 u2 u2ωtD1 D3 D2RL u0u2>0 时u2<0 时D1,D3导通 D2,D4导通 D2,D4截止 D1,D3截止 电流通路: 电流通路: 电流通路: 电流通路: 由+ 经D1 → 由- 经D2 → R L →D 3 → - R L →D 4 → + 输出是脉动的直流电压！ 输出是脉动的直流电压！uD4,uD2uD3,uD1ωtuoωt102、负载上的直流电压UL和直流电流 L的计算 、负载上的直流电压 和直流电流I uLωtaIL + u2 –4 3 1 2的平均值为: 负载电压 UL的平均值为b+ UL RL –UL =π∫1π02U 2sinωtd(ωt ) =2 2U2π= 0.9U2负载上的(平均 电流 负载上的 平均)电流 平均 电流:0.9U2 IL = RL113、整流元件的选择 、平均电流(ID)与反向峰值电压 RM)是选择二 平均电流 与反向峰值电压(U 是选择二 与反向峰值电压 极管的主要依据。
10 直流稳压电源
输出电压 Uo=U××+UZ
能同时输出正、负电压的电路
1 + 24V 220V 24V 1000 μ F + 1000 μ F 3 W 7815 0.33 μ F 3 0.33 μ F 1 2 1μ F 1μ F 2 + 15V
W 7915 － 15V
二极管导通期间，v2向C充电，vC≈v2，充 电时间常数很小 |v2|＜vC时，四只二极管均截止，C通过RL放电， vC(vL)按指数规律下降。通常放电时间常数远大 于充电时间常数， 这使得vC(vL) 的脉动减小， 直流分量也有提高。
结论
输出电压的平均值大
VL由放电时间常数决定 τ =RLC
∵
VC
第十章 直流稳压电源
• 10.1 整流电路 • 10.2 滤波电路 • 10.3 直流稳压电路
直流稳压电源的作用
直流电源通常是利用半导体二极管的单向导电 作用，将市电220伏50赫兹的交流电变为单方向流动 的脉动电压，经过电源滤波器滤掉其中的脉动成分， 使之成为较为平滑的直流电压，再经稳压电路稳压 （或稳流电路稳流）输出较为稳定的直流电压（或 直流电流）。 对直流电源的主要要求：当电网电压或负载电 流波动时，能保持输出电压幅值的稳定，输出电压 平滑且脉动成分较小，高效率地将交流电转换为直 流电。
滤波电路 整流电路可以将交流电转换为直流电，但 脉动较大，在某些应用中如电镀、蓄电池 充电等可直接使用脉动直流电源。但许多 电子设备需要平稳的直流电源。这种电源 中的整流电路后面还需加滤波电路将交流 成分滤除，以得到比较平滑的输出电压。 滤波通常是利用电容或电感的能量存储功 能来实现的。
电容滤波电路
简化电路
Байду номын сангаас 信号正半周时二极管D1、D3导通， 在负载上得到正弦波的正半周。
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目录※1．直流稳压电源实训任务要求 (2)※2．直流稳压电源实训任务分析 (2)◇2.1直流稳压电源设计框架图 (2)◇2.2直流稳压电源设计原理图各部分详解 (3)◇2.3电路所用元件及其作用 (5)◇2.4 绘制的protel原理图 (6)◇2.4 绘制的PCB图 (7)※3. 直流稳压电源制作与调试 (7)◇3.1 调试的步骤与方法 (7)◇3.2 通电测试前进行检查 (9)◇3.3 空载检查 (9)◇3.4 降压变压器电路故障 (9)◇3.5 流电容滤波电路故障 (9)◇3.6 稳压器电路故障 (10)◇3.7 保护电路故障 (10)※4. 直流稳压电源制作注意事项 (10)◇4.1设计原理图的注意事项 (10)◇4.2使用protel软件绘制原理图和PCB图的注意事项11◇4.3使用雕刻机雕刻电路板的注意事项 (11)※5. 直流稳压电源实训总结 (11)※1．直流稳压电源实训任务要求①采用三端集成稳压器LM317，稳压电源直流输出电压1.25V～15V可调。
②变压器输入交流220V，输出18V交流。
P=25W，最大电流m I=1.5A。
③稳压电源最大输出功率m④要求系统具有扩流、限流保护、过压保护、指示灯、保险、开关等功能※2．直流稳压电源实训任务分析①查阅技术资料。
②按照框架图完成电路原理图的设计。
③根据所设计的原理电路图，用protel se99画原理图和PCB图。
④并使用雕刻机雕刻出电路板，涂好松香水，并且将其晾干⑤按照所设计的PCB板将元器件正确焊接在雕刻的电路板上。
⑥调试整机电路，并检查错误，达到最后的设计要求。
⑦完成直流稳压电源的全部组装。
⑧撰写技术报告（实训报告）。
◇2.1直流稳压电源设计框架图●2.1.1 直流稳压电源的基本功能直流稳压电源的基本功能就是将交流电转变为直流电，且在一定的技术要求下输出稳定的电压，为其它电子电路提供稳定的直流电源。
图1 直流稳压电源基本功能●2.1.2 直流稳压电源电路框图直流稳压电源电路框图如图2所示。
从图中可知，系统由降压变压器、整流器、滤波器、稳压器和保护电路共五个部分组成。
图2直流稳压电源的电路框图●2.1.3 直流稳压电源参考电路原理图下图为直流稳压电源参考电路原理图。
图3 直流稳压电源参考电路原理图◇2.2直流稳压电源设计原理图各部分详解●2.2.1降压变压器降压变压器将电网220V 、50Hz 交流输入电压降压后变为所需的约18V 交流电压，同时还可以起到直流电源与电网的隔离作用。
图4为直流稳压电源变压器电路，图中为了控制电源，在变压器初级接一开关，作为总的电源开关K 。
图中在变压器次级接的B ＊（1A ）是保险管，作用是防止电流过大损坏变压器。
图4 直流稳压电源变压器电路●2.2.2整流器二极管桥式整流电路将变压器变换后的交流电压转变为单向的脉动直流电压，由于这种电压存在着很大的脉动部分（即纹波），如果用它直接给负载供电，纹波的变化会影响后级电路的性能指标，所以还必须进行处理。
二极管桥式整流电路的优点是输出电压高，脉动系数小（纹波电压小），每管所承受的最大工作反压较其它方案低，电源电压利用率高，因而整流效率也较高，变压器无需中心抽头。
电路的缺点是使用的二极管数量较多（D 1～D 4可采用1N4001～1N4007），整流管总的压降较大，在大电流工作状态下，会使电路效率下降。
●2.2.3滤波器电容滤波电路对整流部分输出的脉动直流进行平滑处理，使它成为一个含交流成分很小的、更加平滑的直流电压。
即滤波部分实际上是一个性能较好的低通滤波器，且其截止频率一定是低于整流输出电压基波频率的。
虽然电容C 1取得越大，脉动系数S 就越小，脉动成分就小，但一般取R L C 1=2)5~3(TT 为交流电网电压的周期（ms 20501==T ）。
电容滤波电路的优点是在输出电流I O 不高时，体积小，成本低。
电容滤波适用于负载电压较高，负载变动不大的场合。
●2.2.4稳压器稳压器为电源的核心部分。
尽管经过整流滤波后的直流电压，可以充当某些电子电路的电源，但是其电压值的稳定性很差，它受温度、负载、电网电压波动等因素的影响很大。
因此还必须有稳压电路，以维持输出直流电压的基本稳定。
图5为直流稳压电源稳压器电路，通过三端可调线性集成稳压器LM317的稳压，输出电压在输入电网波动±10%、输出负载变化以及温度波动几种情况下仍然可以保持不变。
图5 直流稳压电源稳压器电路三端稳压器的额定输出电压一般是不可调的，但可以通过外接元件R 2、R 3来扩展输出电压，达到调压作用，如图4-3-5所示。
输出端和调节端之间在工作时产生标称值为1.25V 的基准电压U REF ，这个基准电压加在电阻R 2上，由于电压是恒定的，就有一个恒定的电流流过输出设定电阻R 3，得到的输出电压是：U O =R REF (1+R 3/R 2)+I ADJ R 3I ADJ 代表了一个误差项，在设计LM317时尽量减小I ADJ ，并使之等于一个常数，完全不随输入电压和负载变化，于是：U O ≈1.25(1+R 3/R 2)可见，当R 2取定（通常取R 2=240Ω）后，改变R 3的值，输出电压U O 也随之改变，即输出U O 可调。
发光二极管LED 与限流电阻R 1串联接在稳压器的输入端，当电源开关K 闭合时，指示灯亮。
C 2：应靠近稳压器，起消振作用（即防止自激振荡）。
C 3：为一旁路电容，可进一步抑制纹波，当输出电压升高时，C 3可防止纹波的放大。
（即将R 3上的纹波旁路掉）C 4：由于使用了C 2、C 3等 ，与任何反馈电路一样，某些数值的外接电容（500рF ~5000рF ）可能引起振荡，C 4的作用就是消除这种效应，确保工作稳定。
T 1：扩流电路。
由于三端集成稳压器输出电流固定且较小，带负载能力差，在实际工作中，往往需要稳压器输出较大电流，以提高带负载能力，利用T 1进行电流放大，T 1接成共集电极电路（射随器），具有电流放大作用，由于电流较大，T 1采用3DD15D 大功率管。
实际的稳压电源产品常常在输出两端并联电压表，作U O 的指示。
●2.2.5保护电路对于一个功能完善的稳压电源来说，必须有一套完整可靠的保护电路，在串联稳压电路中，若使用不慎，负载电流过大或输出短路的情况是可能发生的。
此时，LM317内部调整管的功耗将剧增，尤其是在短路的情况下，全部输入电压都加到调整管两端，这就会使调整管的功耗超过它的极限功耗P CM而损坏调整管，所以必须采用合适的过流保护电路。
直流稳压电源保护电路如图4-3-5中的D5、D6和图6所示。
①保护二极管大多数电容的串联内阻是很小的，当短路时放电电流将产生20A的脉冲尖峰，即使短路的时间很短，但放电能量足以损坏集成电路。
当LM317的调整管有外接电容时，需加保护二极管以防止电容通过小电流端放电而进入调整器。
D5：防止C4的反峰。
当调整管的输出端接有电容C4而输入端被短路时，输出端电容将向调整管输出端放电，放电电流与电容量有关，也与输出电压及输入电压减小的速率有关。
D5为C4提供了一条放电回路，即防止C4的反峰高压对LM317的冲击。
D6：防止C3的反峰。
由于在调整管的调整端接有旁路电容C3，当输入或输出端短路时，在C3上要产生一个反峰高压。
当输出端短路时，C3通过D6放电。
当输入端短路时，C3通过D6、D5放电，防止C3反峰冲击调整器。
图6 直流稳压电源三极管过流保护电路②T2和T3保护电路通过T2和T3保护电路，可以防止电流过载或输出短路时损坏器件。
R6为采样电阻，以便对输出电流进行动态监视。
R6阻值0.5Ω，功率为3W。
当输出电流大于1.5A（额定电流）时，R6上的压降为：1.5A×0.5Ω=0.75V（或大于0.7V）时，三极管T3导通，R5压降升高，T2也导通，从而使从LM317的输出电流从T2分流一部分，这样流进扩流管的电流便减小，输出电流也减小。
从而达到过流保护的目的。
当输出电流减小到一定程度，R6上的压降小于0.7V即T3截止，T2也截止，电路恢复正常。
C5：当负载恢复正常，I O＜1.5A，T3截止，由于C5已充电，使T2再维持导通一段时间，直到C5放电到不能维持T2导通，即防止负载连续突变而造成的T1连续被冲击（防干扰），同时还具有交流旁路功能。
C6：输出电容，作用之一是滤波，作用之二是防止当输出电压突变时造成对负载冲击（消振）◇2.3电路所用元件及其作用原件清单及各元件作用如下图表1 直流稳压电源所用元件及其作用◇2.4 绘制的protel原理图元件型号或数值 数量 作用 稳压器LM317 1 三端集成稳压器 变压器T/ 1 电源变压器，将输入220V ，50Hz 交流电压降压 开关K/ 1 电源开关 保险管B ＊1A 1 防止电流过大损坏器件 电压表头/ 1 输出电压指示 二极管D 1～D 41N4007 4 桥式整流，将交流信号变成脉动直流 二极管D 5、D 61N4007 2 保护，防止调整器外接电容通过小电流端放电而进入调整器 三极管T 13DD301 1 采用大功率管扩流 三极管T 29013 1 过流保护 三极管T 39012 1 过流保护 发光二极管LED/ 1 作电源指示 电容C 13300μF 1 滤波电容，滤除交流成分，使脉动直流更加平滑 电容C 20.01μF 1 消振电容，靠近稳压器，起消振作用（即防止自激振荡） 电容C 347μF 1 旁路电容，当输出电压升高时，可进一步抑制纹波，防止纹波的放大 电容C 4100μF 1 消振电容，消除某些数值的外接电容（500p ~5000p ）可能引起振荡 电容C 50.01μF 1 防止负载连续突变而造成对T 1连续冲击（防干扰），T 2的交流旁路电容 电容C 6100μF 1 输出电容，滤波、防止当输出电压突变时造成对负载冲击（消振） 电阻R 12.7k Ω 1 发光二极管的限流电阻 电阻R 2240Ω 1 调压 电位器R 33.3k Ω 1 调压 电阻R 42.7k Ω 1 为T 2提供导通/截止条件 电阻R 5360Ω 1 为T 2提供导通/截止条件 电阻R 6 0.5Ω/3W 1 采样，以便对输出电流进行动态监视◇2.4 绘制的PCB图※3. 直流稳压电源制作与调试◇3.1 调试的步骤与方法由于直流稳压电源的电路已经很成熟，可以直接将整机电路全部焊接完成后再分模块进行调试。
3.1.1．熟悉直流稳压电源的技术性能指标稳压电源的输出电压U O会受到输入电压U I、负载电流I O和环境温度T（℃）这三个因素的影响，即U O=f（U I、I O、T）最大输出电流I MI M是指稳压电源正常工作情况下能输出的最大电流，取决于调整管的最大允许耗散功率和最大允许工作电流。