实验七集成直流稳压电源设计实验ppt课件
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直流稳压电源讲稿(PPT49页)
2U2 3 2 0.67
2 2U 2
3
几种滤波电路
3 滤波电路
（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 滤波电路的结构特点: 电容与负载 RL 并联，或电感 与负载RL串联。
一、电容滤波电路
1 25
RL
u1
u2 D 充电C 放电
i0 RL uo
uo
t
1、空载时的情况
输出电压为 2 U2，二极管承受的最高反向电压URM=2 2 U2 2、接负载的情况
在工作过程中，二极管并非在整个半周内导电，按能量守恒 的观点，在较长时间内释放的电荷等于在较短时间内冲得的 电荷，所以充电电流较大。
3、结论
（1）二极管的导通角θ<π，流过二极管的瞬时电流大，故常 串入一个限流电阻(1/25)RL。
IC1 T1
RC IR
Ib1 R3 R1
UI
T2 Ib2
I1 RL
U0
UZ
R2
T
R
UI
RL
U0
DZ UZ
T1：调整管。相当于可变电阻R，起调压作用。
DZ、R3：组成稳压电路，用来提高基准电压UZ。
T2：起比较和放大信号的作用，RC是它的集电极负载，从T2 取出的放大信号加到T1的基极。
R1、R2：组成分压电路，取△U0的一部分，加到T2的基极，
二、组成
变压器： 整流： 滤波：
稳压：
三、引起电压不稳定的原因
1、交流电网电压的波动； 2、负载的变化（由于整流滤波电路存在内阻）； 3、温度的影响；
2 整流电路
整流电路的任务：
整流电路分类：
单相 三相
半波 全波
实验七集成直流稳压电源设计实验ppt课件共19页PPT
（2） 固定电压输出稳压器 常见的有CW78（LM78）系列三端固定式正电压输出集成稳压
器；CW79（LM79）系列三端固定式负电压输出集成稳压器。三端 是指稳压电路只有输入、输出和接地三个接地端子。型号中最后 两位数字表示输出电压的稳定值，有5V、6V、9V、15V、18V和 24V。。典型稳压电路见图3所示。
下调节RV1使其位于最下端，以减小
图8
稳压器功耗，避免烧毁稳压器）。
测量步骤：（1）断开电源，连接电流负载电路，使R3位于最下端，将 一块万用表至于电流测试档（mA档)后串入电流测试处，另一块万用表 置于直流电压档监测Uo；（2）接通电源，观察Io，记录下Uo的值，计 算0.95 Uo值；（3）向上缓慢调节R3使Io增加、Uo下降，当Uo下降至 0.95 Uo值，记录电流表中的读数，此电流就是Iomax（注意：记录Iomax
实验室给定变压器参数测量：测量结果填入表1中。
220V 50HZ
变 压 器
①
表1变压器的测量（交流电压档测量）
②
原边电压 副边①-④ 副边②-④ 副边③-④ 副边⑤-⑥
（V)
(v)
(v)
(v)
(v)
③
220V
④ ⑤
⑥
图5
五、基础实验内容及要求
2、整流和滤波电路的参数测量
电路如图6所示。改变电容的大小，观测和测量Ui。计算整流系数
五、基础实验内容及要求
3、集成稳压器性能测试
测试电路如图7所示（在实验箱上操 作）
变压器副边选择18V输出（具体操作： 测量时变压器副边④,⑤相连，③,⑥作 为us1电压，即副边电压。（u2=18v）
步骤：向上调节R2至最上端，测量Uo 的最大值；向下调节R2至最下端，测量 Uo的最小值，将测量结果填入表3中
集成直流稳压电源 (2)-PPT精品文档
选二极管应满足：
IF (2 3) ID
U 2 U RM 2
可选：2CZ55C(IF = 1 A，URM = 100 V)或 1 A、100 V 整流桥
电 子 与 电 声 技 术
1 2. 选滤波电容 T 1 0 . 02 s f 50
0.04 s T 1 000 F 取 R C 4 0 . 04 s C L 40 2
第 九章 集成直流稳压电源
9.1 9.2 单相整流滤波电路 线性集成稳压器
电 子 与 电 声 技 术
9.3
开关集成稳压电源
小结
9.1 单相整流滤波电 路
引 言
电 子 与 电 声 技 术
9.1.1 单相整流电路 9.1.2 滤波电路
引 组成框图
变压 交 流 电 源 整流
言
电 子 与 电 声 技 术 滤波 稳压 负 载
uO
2U2
RL =
U U O 2 2
当 RL 为有限值时：
O
2
电 子 与 电 声 技 术
t
0 . 9 U U 2 U 2 O 2
通常取 UO = 1.2U2 RC 越大 UO 越大
T C (3 ~ 5) 为获得良好滤波效果，一般取： R L 2 (T 为输入交流电压的周期)
[例 9.1.1] 单相桥式电容滤波整流，交流电源频率 f = 50 Hz，负载电阻 RL = 40 ，要求直流输出电压
1. 工作原理
输入正半周 +
uo u1 RL io
输入负半周
V1 V2
电 子 与 电 声 技 术
+
uo u1
u2
V4 V3
V1 V2
集成直流稳压电源课件
R3
24
+ RP
330 UO
1
放大比较环节
-
UZ
R4
220 -
2.7V
DZ
VCC_CIRCLE
3
VCC_CIRCLE
电路设计与实践
2010/9
稳压原理：
当 Ui 增加使 Uo升高时
Uo
UB3
UBE3=（UB3-UZ）
UVCoC_CIRCLE
+ R1
1k
UI
T1
UC3 （UB2 ）
T2 UB1 R2 1k
2010/9
tቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
电容滤波电路的特点：
(a) UL与RLC的 关系： RLC 愈大 C放电愈慢
u2
UL(平均值)愈大
一般取：
uc= uL
RLC 较大
t
RLC (5 10)T iD
(T:电源电压的周期)
近似估算: UL=1.2U2
t
(b) 流过二极管瞬时电流很大
整流管导电时间越短 iD的峰值电流越大 电路设计与实践
W7900系列 —— 稳定负电压
W7905 W7909 W7912 W7915
输出-5V 输出-9V 输出-12V 输出-15V
电路设计与实践
2010/9
二. 三端固定式集成稳压器的使用
1. 基本使用方法
Ui
+20V
+ C1
1 W7815 3
UO ++15V
2
C2
C1、C2的作用：防止自激振荡，减小高频噪声、改善负载的 瞬态响应。
半波整流：UL=0. 45U2 桥式整流：UL=0.9U2 2．滤波电路
24
+ RP
330 UO
1
放大比较环节
-
UZ
R4
220 -
2.7V
DZ
VCC_CIRCLE
3
VCC_CIRCLE
电路设计与实践
2010/9
稳压原理：
当 Ui 增加使 Uo升高时
Uo
UB3
UBE3=（UB3-UZ）
UVCoC_CIRCLE
+ R1
1k
UI
T1
UC3 （UB2 ）
T2 UB1 R2 1k
2010/9
tቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
电容滤波电路的特点：
(a) UL与RLC的 关系： RLC 愈大 C放电愈慢
u2
UL(平均值)愈大
一般取：
uc= uL
RLC 较大
t
RLC (5 10)T iD
(T:电源电压的周期)
近似估算: UL=1.2U2
t
(b) 流过二极管瞬时电流很大
整流管导电时间越短 iD的峰值电流越大 电路设计与实践
W7900系列 —— 稳定负电压
W7905 W7909 W7912 W7915
输出-5V 输出-9V 输出-12V 输出-15V
电路设计与实践
2010/9
二. 三端固定式集成稳压器的使用
1. 基本使用方法
Ui
+20V
+ C1
1 W7815 3
UO ++15V
2
C2
C1、C2的作用：防止自激振荡，减小高频噪声、改善负载的 瞬态响应。
半波整流：UL=0. 45U2 桥式整流：UL=0.9U2 2．滤波电路
集成稳压器
实验十七 集成稳压器一、实验目的1、了解集成稳压器的特性和使用方法2、掌握直流稳压电源主要参数测试方法二、实验仪器1、示波器2、数字万用表三、实验原理采用集成工艺，将调整管、取样电路、误差放大和保护电路等集成在一块芯片上，就构成了集成化稳压电源。
如图1所示的外引脚图。
（a ）W78XX 外部引脚功能 （b ）W117引脚图1输入端 2公共端 3输出端 1调整端 2输出端3输入端图1常用三端稳压器的外引脚功能1、 三端固定输出集成稳压器型号为W78XX 系列的三端稳压器为固定式稳压电路，他有三个引出端：输入端、输出端和公共端。
根据其输出电压极性可跟为固定正输出集成稳压器（W78系列）和固定负输出集成稳压器（W79系列）。
根据输出电流的大小又可分为W78XX 型（表示输出电流为1.5A ）、W78MXX 型（表示输出电流为0.5A ）和CW78LXX 型（表示输出电流为0.1A ）。
后面两位数字XX 表示输出电压的数值，一般有5V 、6V 、9V 、12V 、15V 、18V 、24V ，固定负输出集成稳压器相应也有W79XX 、W79MXX 和W79LXX 型。
利用固定输出集成稳压器可组成各种应用电路，W78XX 型集成稳压器的基本应用电路如图2所示。
对三端固定集成稳压器，其输入电压的选取原则是：min max ()o i o i i U U U U U +-<<式中，o U ----- 集成稳压器的固定输出电压值m a xi U ----- 集成稳压器规定的最大允许输入电压值 min ()i o U U ------ 集成稳压器规定允许的最小输入输出电压值，一般为2V图2 基本应用电路如果只有固定输出集成稳压器，又希望输出电压扩大或可调，可采用图3所示电路实用稳压电路来完成。
图中电压跟随器的输出电压等于其输入电压，也等于三端稳压器的输出电压U o ，也就是说R 1和R 2上部分的电压之和为U o '，是一个常量。
直流稳压电源教案课堂PPT
21
❖ （2）整流电路选择
❖ 由理论可知，全波整流和桥式整流的效 率均为UO=0.9U2 , 全波整流的二极管最 大反向耐压值为2.82U2，管子导通电流 为0.5IO=250mA。
❖ 查手册可知，常用整流二极管1N4007最 大反向耐压为1000V，最大正向平均整 流电流为1A，可以满足本设计要求。
本课所采用的教学方法是项目教学法， 目的是让学生在学习的过程中掌握电子专业 技能的学习方法和技巧，实现理论与实践的 有效结合，激发学生的学习兴趣，培养学生 的动手能力。
30
谢 谢！
31
❖ 因此，采用1N4007组成单相全波整流电 路作为直流电源的整流电路。
22
❖ （3）滤波电路选择
❖ 由于输出最大电压为14V，电流最小为 0.5A，所以，RL=28Ω。
❖ 采取电路较为简单的电容滤波，为了获 得较为平滑的负载电压，一般时间常数 τ=RL*C≥（3~5）T/2.取RL*C=5* T/2，得 C=1786μF 。
是否安装正确。 ❖ （5）稳压输出电压不正常 ❖ 是否正确安装稳压器；电压调整电路是否
焊接正常。
28
实验中应注意的问题
1. 三端稳压器输出大电流时，要用散热片。 2. 电源输出端不能短路，否则烧毁电源。 3. 注意电解电容和二极管的极性。 4. 测量电压时，注意分清交流和直流。
29
四、教学小结
小结
2、电烙铁的使用注意事项。 3、电路调试前，须经检查，合格后方
可通电。 4、不做与本工艺要求以外的工作
18
1、元器件的选择、识别与检测
工具清单
工具名称 恒温电烙铁 焊料等 镊子 尖嘴钳 斜口钳 剥线钳 插排
数量 1台 若干 1把 1把 1把 1把
❖ （2）整流电路选择
❖ 由理论可知，全波整流和桥式整流的效 率均为UO=0.9U2 , 全波整流的二极管最 大反向耐压值为2.82U2，管子导通电流 为0.5IO=250mA。
❖ 查手册可知，常用整流二极管1N4007最 大反向耐压为1000V，最大正向平均整 流电流为1A，可以满足本设计要求。
本课所采用的教学方法是项目教学法， 目的是让学生在学习的过程中掌握电子专业 技能的学习方法和技巧，实现理论与实践的 有效结合，激发学生的学习兴趣，培养学生 的动手能力。
30
谢 谢！
31
❖ 因此，采用1N4007组成单相全波整流电 路作为直流电源的整流电路。
22
❖ （3）滤波电路选择
❖ 由于输出最大电压为14V，电流最小为 0.5A，所以，RL=28Ω。
❖ 采取电路较为简单的电容滤波，为了获 得较为平滑的负载电压，一般时间常数 τ=RL*C≥（3~5）T/2.取RL*C=5* T/2，得 C=1786μF 。
是否安装正确。 ❖ （5）稳压输出电压不正常 ❖ 是否正确安装稳压器；电压调整电路是否
焊接正常。
28
实验中应注意的问题
1. 三端稳压器输出大电流时，要用散热片。 2. 电源输出端不能短路，否则烧毁电源。 3. 注意电解电容和二极管的极性。 4. 测量电压时，注意分清交流和直流。
29
四、教学小结
小结
2、电烙铁的使用注意事项。 3、电路调试前，须经检查，合格后方
可通电。 4、不做与本工艺要求以外的工作
18
1、元器件的选择、识别与检测
工具清单
工具名称 恒温电烙铁 焊料等 镊子 尖嘴钳 斜口钳 剥线钳 插排
数量 1台 若干 1把 1把 1把 1把
《直流稳压电源》课件
《直流稳压电源》PPT课 件
本课件内容旨在介绍直流稳压电源的定义、工作原理、特点与应用，讲解其 分类、选型与设计注意事项，探讨直流稳压电源在市场上的发展趋势。
直流稳压电源：定义与工作原理
定义
直流稳压电源是一种能够提供稳定直流电压输出的 装置，常用于电子设备和实验室应用。
工作原理
通过输入电源变换和控制电路，将电流和电压调整 到稳定的数值，确保输出电压不受外界因素影响。
开关稳压电源
利用开关元件将输入电源高频开关，经过变压和整 流等过程得到稳定输出。
直流稳压电源：选型与设计注意事项
负载需求
根据负载电流和电压要求选择合适的电源型号 和输出功率。
安全保护
电流过载、短路保护等安全功能，提供设备和 操作者安全保障。
效率与功率因数
考虑电源的效率和功率因数，确保能够满足设 备的能量消耗和电压稳定性。
散热与噪音
合理散热设计，减少电源产生的噪音对设备的 干扰。
直流稳压电源：市场发展趋势
1
小型化与集成化
电源体积越来越小，功能集成度高，满
高效节能
2
足紧凑设备的需求。
采用高效率和节能技术，提高电源转换
效率，减少能源消耗。
3
可靠性与稳定性
提升产品质量，降低故障率，确保长期 稳定运行。
直流稳压电源：特点与应用
1 高稳定性
具备稳定的输出电压和电 流，适用于对电源精度要 求较高的应用场景。
2 可调性强
具备调整输出电压和电流 的能力，适应不同设备和 实验验、电子设 备、无线通信、工业自动 化等领域。
直流稳压电源：分类
线性稳压电源
采用电压调节器和电流放大器，通过线性元件调节 电源输出电压。
本课件内容旨在介绍直流稳压电源的定义、工作原理、特点与应用，讲解其 分类、选型与设计注意事项，探讨直流稳压电源在市场上的发展趋势。
直流稳压电源：定义与工作原理
定义
直流稳压电源是一种能够提供稳定直流电压输出的 装置，常用于电子设备和实验室应用。
工作原理
通过输入电源变换和控制电路，将电流和电压调整 到稳定的数值，确保输出电压不受外界因素影响。
开关稳压电源
利用开关元件将输入电源高频开关，经过变压和整 流等过程得到稳定输出。
直流稳压电源：选型与设计注意事项
负载需求
根据负载电流和电压要求选择合适的电源型号 和输出功率。
安全保护
电流过载、短路保护等安全功能，提供设备和 操作者安全保障。
效率与功率因数
考虑电源的效率和功率因数，确保能够满足设 备的能量消耗和电压稳定性。
散热与噪音
合理散热设计，减少电源产生的噪音对设备的 干扰。
直流稳压电源：市场发展趋势
1
小型化与集成化
电源体积越来越小，功能集成度高，满
高效节能
2
足紧凑设备的需求。
采用高效率和节能技术，提高电源转换
效率，减少能源消耗。
3
可靠性与稳定性
提升产品质量，降低故障率，确保长期 稳定运行。
直流稳压电源：特点与应用
1 高稳定性
具备稳定的输出电压和电 流，适用于对电源精度要 求较高的应用场景。
2 可调性强
具备调整输出电压和电流 的能力，适应不同设备和 实验验、电子设 备、无线通信、工业自动 化等领域。
直流稳压电源：分类
线性稳压电源
采用电压调节器和电流放大器，通过线性元件调节 电源输出电压。
直流稳压电源.ppt
航空工业
模拟电子技术
三、直流稳压电源的应用
手机
计算机
模拟电子技术
四、思考题
如果需要一个输出电压可调的直流稳压电源，使得输出 电压在9~12v之间可调，该怎么办？请搜集相关的资料，写 出解决方案。
滤 波 电 路
负 载
模拟电子技术
二、直流稳压电源的工作原理
电源变压器
整流电路
滤波电路
模拟电子技术
二、直流稳压电源的工作原理
模拟电子技术
二、直流稳压电源的工作原理
实验台
模拟电子技术
二、直流稳压电源的工作原理
导线
模拟电子技术
二、直流稳压电源的工作原理
示波器
模拟电子技术
三、直流稳压电源的应用
航海工业
模拟电子技术
直流稳压电源
模拟电子技术
一、整流电路
利用二极管的单向导电性，将交流电变换为单向脉动直流电。
模拟电子技术
二、直流稳压电源的工作原理
直流稳压电源就是利用了整流电路的特性，再通过滤波电路输出稳定电源的工作原理
交 流 电 源
电 源 变 压 器
整 流 电 路
《直流稳压电源 》课件
包括过载保护、短路保护和过温保护等。
直流稳压电源的工作指标
输出电压范围 输出电流范围 纹波电压 调整率 负载调整能力
5V - 24V 0.5A - 10A 小于1 0 mV 小于1% 小于0.0 1 %
电源的输出特性及其测试方法
电源的输出特性包括电压稳定性、负载调整能力和纹波电压等。测试方法包括示波器和多用途电表等。
直流稳压电源的主要作用是为电子设备提供稳定的直流电压，用于驱动各种电子元件和电路。
直流稳压电源的分类
线性稳压电源
基于线性调节元件的直流稳 压电源，具有简单可靠的特 点。
开关稳压电源
利用开关电路进行调节的直 流稳压电源，具有高效率和 小体积的特点。
其他分类
根据不同的设计和应用要求， 还有其他特殊分类的直流稳 压电源。
2 选择合适的整流电路
根据功率和效率等要求选择合适的整流电路。
滤波电路的设计与选择
1 滤波电路的作用
去除直流电中的纹波，使电压更为平稳。
2 选择合适的滤波电路
根据输出电压的要求选择合适的滤波电路。
保护电路的源和电子设备免受过电流、过电压等 故障的损害。
2 常见的保护电路
直流稳压电源
本PPT课件介绍了直流稳压电源的基本原理、构成要素以及其在电子电路中的 作用与应用。通过本课件，你将了解到直流稳压电源的工作流程和不同种类， 以及未来的发展趋势。
什么是直流稳压电源
直流稳压电源是一种用于提供稳定的直流电压输出的电子设备，用于保障电 子电路的正常工作。
直流稳压电源的作用和用途
线性稳压电源和开关稳压电源的区别
1 工作原理
线性稳压电源以调节电阻来控制输出电压，而开关稳压电源以开关元件的开关频率来控 制输出电压。
直流稳压电源的工作指标
输出电压范围 输出电流范围 纹波电压 调整率 负载调整能力
5V - 24V 0.5A - 10A 小于1 0 mV 小于1% 小于0.0 1 %
电源的输出特性及其测试方法
电源的输出特性包括电压稳定性、负载调整能力和纹波电压等。测试方法包括示波器和多用途电表等。
直流稳压电源的主要作用是为电子设备提供稳定的直流电压，用于驱动各种电子元件和电路。
直流稳压电源的分类
线性稳压电源
基于线性调节元件的直流稳 压电源，具有简单可靠的特 点。
开关稳压电源
利用开关电路进行调节的直 流稳压电源，具有高效率和 小体积的特点。
其他分类
根据不同的设计和应用要求， 还有其他特殊分类的直流稳 压电源。
2 选择合适的整流电路
根据功率和效率等要求选择合适的整流电路。
滤波电路的设计与选择
1 滤波电路的作用
去除直流电中的纹波，使电压更为平稳。
2 选择合适的滤波电路
根据输出电压的要求选择合适的滤波电路。
保护电路的源和电子设备免受过电流、过电压等 故障的损害。
2 常见的保护电路
直流稳压电源
本PPT课件介绍了直流稳压电源的基本原理、构成要素以及其在电子电路中的 作用与应用。通过本课件，你将了解到直流稳压电源的工作流程和不同种类， 以及未来的发展趋势。
什么是直流稳压电源
直流稳压电源是一种用于提供稳定的直流电压输出的电子设备，用于保障电 子电路的正常工作。
直流稳压电源的作用和用途
线性稳压电源和开关稳压电源的区别
1 工作原理
线性稳压电源以调节电阻来控制输出电压，而开关稳压电源以开关元件的开关频率来控 制输出电压。
直流稳压电源设计与装调ppt课件
组成的复合管，共有四种类型。
图10.7 由两只三极管组成的四种类型的复合管
当由于电源电压上升引起输出电压上升时，稳压过程由下列式子给出： Ui↑→Uo↑→Ub2↑→Ic2↑→Uc2↓→Ub1↓→Ube1↓→Uce1↑→Uo↓。 其实这个稳压过程的实质，就是电路的负反馈电路在起作用。 三极管串联调整型稳压电路的优点是：稳压效果好，带负载能力大，输出电压在一定范围内可调。
如果用三极管来代替限流电阻，就构成了三极管串联调整型稳压电路，如图10.3所示。
图10.3 最简单的三极管串联调整型稳压电路
2. 三极管串联调整型稳压电路的稳压过程 三极管串联调整型稳压电路的稳压过程如下： 当负载不变、输入电压Ui升高时，会引起输出电压Uo变高。由于稳压二极管两端的电压基本不变，所以b点的电压也基本不变，Ube=Ub-Uo值变小，根据三极管得输出特性，基极电流Ib和集电极电流Ic都要减小，导致Uce变大，于是抵消了Uo的升高，保持输出电压值基本稳定。当负载不变、输入电压Ui降低时，稳压过程与上述相反。 当输入电压不变、负载电流变大时，电流在电源内祖上的压降增加，会引起输出电压Uo降低。由于Ub基本不变，则Ube=Ub-Uo值变大，导致Uce跟随着变小，于是抵消了Uo的降低，保持输出电压值基本稳定。当输入电压不变、负载电流变小时，稳压过程与上述相反。
输出电压由下式决定： 一个输入直流电压为UI＝15V、输出直流稳定电压为8～12V、最大负载电流为I0max＝3A的实际电路如图10.8所示
图10.8 实用的三极管串联调整型稳压电路
1．三端固定输出式集成稳压器系列 常用的三端固定输出式集成稳压器有输出为正电压的W78××[u1] 系列和输出为负电压的W79××系列。如图10.9所示，为W78××系列的外形、电路符号及基本接法。W78××系列三端稳压块的输出电压有5V、6V、9V、12V、15V、18V和24V共七种规格，型号的后两位数字表示其输出电压的稳压值。例如，型号为W7805和W7812的集成块，其输出电压分别为5V和12V。 同一种规格的三端稳压块，在输出电流的大小上也有所不同，例如标注为7805、78M05和78L05的三端稳压块，其输出稳压值都是5V，但输出电流分别为1.5A、0.5A和0.1A（这个电流值都是指在满足一定散热条件下的最大输出电流值）。 W79××系列的稳压块其输出电压的规格与W78××系列相同，但其管脚功能与W78××系列不同。79××系列稳压块的1脚是输入端，2脚为接地端，3脚为输出端。79××系列稳压块的1脚是接地端，2脚为输入端，3脚为输出端。在使用时要特别引起注意。 [u1]此处的“W78××和W7９××”是否应改为“ＣW78××和ＣW7９××”？也可以不该，带C的是中国产的。
图10.7 由两只三极管组成的四种类型的复合管
当由于电源电压上升引起输出电压上升时，稳压过程由下列式子给出： Ui↑→Uo↑→Ub2↑→Ic2↑→Uc2↓→Ub1↓→Ube1↓→Uce1↑→Uo↓。 其实这个稳压过程的实质，就是电路的负反馈电路在起作用。 三极管串联调整型稳压电路的优点是：稳压效果好，带负载能力大，输出电压在一定范围内可调。
如果用三极管来代替限流电阻，就构成了三极管串联调整型稳压电路，如图10.3所示。
图10.3 最简单的三极管串联调整型稳压电路
2. 三极管串联调整型稳压电路的稳压过程 三极管串联调整型稳压电路的稳压过程如下： 当负载不变、输入电压Ui升高时，会引起输出电压Uo变高。由于稳压二极管两端的电压基本不变，所以b点的电压也基本不变，Ube=Ub-Uo值变小，根据三极管得输出特性，基极电流Ib和集电极电流Ic都要减小，导致Uce变大，于是抵消了Uo的升高，保持输出电压值基本稳定。当负载不变、输入电压Ui降低时，稳压过程与上述相反。 当输入电压不变、负载电流变大时，电流在电源内祖上的压降增加，会引起输出电压Uo降低。由于Ub基本不变，则Ube=Ub-Uo值变大，导致Uce跟随着变小，于是抵消了Uo的降低，保持输出电压值基本稳定。当输入电压不变、负载电流变小时，稳压过程与上述相反。
输出电压由下式决定： 一个输入直流电压为UI＝15V、输出直流稳定电压为8～12V、最大负载电流为I0max＝3A的实际电路如图10.8所示
图10.8 实用的三极管串联调整型稳压电路
1．三端固定输出式集成稳压器系列 常用的三端固定输出式集成稳压器有输出为正电压的W78××[u1] 系列和输出为负电压的W79××系列。如图10.9所示，为W78××系列的外形、电路符号及基本接法。W78××系列三端稳压块的输出电压有5V、6V、9V、12V、15V、18V和24V共七种规格，型号的后两位数字表示其输出电压的稳压值。例如，型号为W7805和W7812的集成块，其输出电压分别为5V和12V。 同一种规格的三端稳压块，在输出电流的大小上也有所不同，例如标注为7805、78M05和78L05的三端稳压块，其输出稳压值都是5V，但输出电流分别为1.5A、0.5A和0.1A（这个电流值都是指在满足一定散热条件下的最大输出电流值）。 W79××系列的稳压块其输出电压的规格与W78××系列相同，但其管脚功能与W78××系列不同。79××系列稳压块的1脚是输入端，2脚为接地端，3脚为输出端。79××系列稳压块的1脚是接地端，2脚为输入端，3脚为输出端。在使用时要特别引起注意。 [u1]此处的“W78××和W7９××”是否应改为“ＣW78××和ＣW7９××”？也可以不该，带C的是中国产的。
直流稳压电源的设计与实现PPT课件
学习情境1：直流稳压电源的设计与实现
1
1.1学习目标：
(1)掌握线性直流稳压电源的器件选择和设 计制作方法； (2)掌握直流稳压电路的调试。
2
1.2任务分析
任务名称：设计制作线性直流稳压电源。 任务背景：直流稳压电源作为直流能量的提
供者，在各种电子设备中，有着极其重要 的地位，它的性能良好与否直接影响到电 子产品的精度、稳定性和可靠性。本次工 作任务是为一小型温度测控系统提供直流 稳压电源。
78、79系列三端线性稳压器（以78为例）按输出电流分4个 系列：
78L05 5V 100mA 78M05 5V 500mA 7805 5V 1.0A 780678H05 5V 3.0A
36
注意：三端集成稳压电路的输入、输出和 接地端绝不能接错，不然容易烧坏。一般 三端集成稳压电路的最小输入、输出电压 差约为2V，否则不能输出稳定的电压，一 般应使电压差保持在4~5V，即经变压器变 压，二极管整流，电容器滤波后的电压应 比稳压值高一些
10
3．单相桥式整流电路的负载特性曲线
曲线的斜率代表了整流电路的内阻。
11
问题与思考： （1）画出单向桥式整流电路一个周期的电流回路示意图。 （2） 说明最大值、有效值和平均值的定义；对于正弦量，
这三个值之间的换算关系是什么？。 （3）用数字万用表的交流电压档测量交流电的电压，表
上的显示值是最大值、有效值还是平均值？ （4）我们说市电的电压为220V，指的是最大值、有效值
27
（3）二极管的主要参数
①额定正向工作电流 是指二极管长期连续工作时允许通过的最大正向 电流值。因为电流通过管子时会使管芯发热，温 度上升，温度超过容许限度（硅管为140左右， 锗管为90左右）时，就会使管芯过热而损坏。所 以，二极管使用中不要超过二极管额定正向工作 电流值。例如，常用的IN4001－4007型锗二极管 的额定正向工作电流为1A。
1
1.1学习目标：
(1)掌握线性直流稳压电源的器件选择和设 计制作方法； (2)掌握直流稳压电路的调试。
2
1.2任务分析
任务名称：设计制作线性直流稳压电源。 任务背景：直流稳压电源作为直流能量的提
供者，在各种电子设备中，有着极其重要 的地位，它的性能良好与否直接影响到电 子产品的精度、稳定性和可靠性。本次工 作任务是为一小型温度测控系统提供直流 稳压电源。
78、79系列三端线性稳压器（以78为例）按输出电流分4个 系列：
78L05 5V 100mA 78M05 5V 500mA 7805 5V 1.0A 780678H05 5V 3.0A
36
注意：三端集成稳压电路的输入、输出和 接地端绝不能接错，不然容易烧坏。一般 三端集成稳压电路的最小输入、输出电压 差约为2V，否则不能输出稳定的电压，一 般应使电压差保持在4~5V，即经变压器变 压，二极管整流，电容器滤波后的电压应 比稳压值高一些
10
3．单相桥式整流电路的负载特性曲线
曲线的斜率代表了整流电路的内阻。
11
问题与思考： （1）画出单向桥式整流电路一个周期的电流回路示意图。 （2） 说明最大值、有效值和平均值的定义；对于正弦量，
这三个值之间的换算关系是什么？。 （3）用数字万用表的交流电压档测量交流电的电压，表
上的显示值是最大值、有效值还是平均值？ （4）我们说市电的电压为220V，指的是最大值、有效值
27
（3）二极管的主要参数
①额定正向工作电流 是指二极管长期连续工作时允许通过的最大正向 电流值。因为电流通过管子时会使管芯发热，温 度上升，温度超过容许限度（硅管为140左右， 锗管为90左右）时，就会使管芯过热而损坏。所 以，二极管使用中不要超过二极管额定正向工作 电流值。例如，常用的IN4001－4007型锗二极管 的额定正向工作电流为1A。
集成直流稳压电源设计幻灯片
输出-9V
外形图
输出-12V
7915 输出-15V
元器件及参数选取
1、选集成稳压器，确定电路形式 〔1〕3~6V可调选可调式三端稳压器CW317 其特性参数： Vo=1.2V~37V，Iomax=1.5A， 最小输入、输出电压差(Vi-Vo)min=3V 最大输入、输出压差(Vi-Vo)max=40V 〔2〕得到±12V，选用7812和CW7912
U i adj U o
VS
2CP11 +
Uo
V3
+ C1 + C2 Ci
1
R 240Ω
0.1μF
V4
RP + C3
4.7KΩ 10μF
+ C0 RL
18Ω
1μF 5W
— (22OμF/25V)×2
LM317中R1和RW的选取
为保证稳压器空载时也能正常工作，要求流过R1 的电流不能太小，一般可取IR1=5～10mA，故
–
Co
Uo
1µF
+
1端: 公共端 2端: 输入端 3端: 输出端
LM317稳压器外形及接线图
3 2 1
1端:可调端 2端:输出端 3端:输入端
参考电路1
1 7812 3
+
2
+R
CI
Co
U
1F 1µ
_
_
参考电路2
IN4001×4
V1
T FU
+
~220V
V2
50Hz U I U 2
—
3 CW317 2
2.接通电源后，首先静态几分钟，如无异常，无怪味， 方可进入正常测试。否那么应断开220V电源，排除故 障。
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器；CW79（LM79）系列三端固定式负电压输出集成稳压器。三端 是指稳压电路只有输入、输出和接地三个接地端子。型号中最后 两位数字表示输出电压的稳定值，有5V、6V、9V、15V、18V和 24V。。典型稳压电路见图3所示。
图3 固定式三端稳压器与应用电路
（3）直流稳压电源的原理图 图4
五、基础实验内容及要求
下调节RV1使其位于最下端，以减小
图8
稳压器功耗，避免烧毁稳压器）。
测量步骤：（1）断开电源，连接电流负载电路，使R3位于最下端，将 一块万用表至于电流测试档（mA档)后串入电流测试处，另一块万用表 置于直流电压档监测Uo；（2）接通电源，观察Io，记录下Uo的值，计 算0.95 Uo值；（3）向上缓慢调节R3使Io增加、Uo下降，当Uo下降至 0.95 Uo值，记录电流表中的读数，此电流就是Iomax（注意：记录Iomax
说明:用LM317产生正电压12V电源在实验箱是实现，另外12V电源实验课上不做，学生可以在老师的指导下有意愿的 焊接在电路板上。
1 电源变压器参数测量
图5所示220V交流电压U1变换为整流电路所需要的交流电压U2。
实验室给定变压器参数测量：测量结果填入表1中。
220V 50HZ
变 压 器
①
表1变压器的测量（交流电压档测量）
2 直流稳压电源的主要性能
（1）输出电压Uo（可在空载下测量）。
（2）最大负载电流Iomax（稳压电源的最大负载电流）。
（3） 纹波电压△uo （在输出uo上的毫伏级的交流分量）。
（4）稳压系数Su（电压调整率）指在负载电流不变情况下， 输入电压变化引起的输出电压的相对变化，
即： Su =（△Uo/Uo）/（△Ui/Ui）。
后立即将向下调节R3使其位于最下端，以减小稳压器功耗，避免烧毁稳压器）。
六、扩展实验内容及要求
2.扩大输出电流（以LM317为例） LM317最大输出电流为1A，若要求更大电流输出，可以在基本用于电路的基础 上接大功率晶体管T1以扩大电流，如图5所示。LM317稳压器的输出电流为晶体 管T1的基极电流，负载所需要大电流IL由大功率晶体管T2提供，为发射极电流， 因而最大负载电流 ILmax=IEmax=(1+β)Io 式中B为T的电流放大系数，Io为LM317稳压器的额定输出电流。 由于输出电压Uo=UBE+Uo`,可用调整电阻R3改变流过LM317的控制电流的方 法来调整Uo`，则输出电压Uo=Uo`+UBE。
图2
工作时LM317建立并保持输出与调节端之间1.25V的标称参考电 压（Vref）。这一参考电压由R1（见图2）转换编程电流(IPROG)， 该恒定电流经R2到地。稳压输出电压由下式给出： Vout=Vref(1+R2/R1)+IAdjR2
（2） 固定电压输出稳压器 常见的有CW78（LM78）系列三端固定式正电压输出集成稳压
整流滤波仿真结果
产生正负12V电源仿真图
（5）输出电阻Ro 。
3、三端集成稳压器的工作原理
稳压电路是直流稳压电源的核心。所以必须加入稳压电路才能
输出稳定的直流电压。
(1）可调三端正电压稳压器LM317，在输出电压范围为1.2V37V，能够提供1.5A电流。
3 LM317 2
Vi
1
Vref
R1
Vout
IAdj
Vref=1.25V典型值
R2
六、扩展实验内容及要求
1 最大电流Iomax测试。
电路图如图8所示，测试Iomax时，由
于大功率负载在大电流的情况下，受 温度影响，负载电阻值会发生变化， 不利于改变负载电阻方式来测量输出
电流，因此采用大功率三极管T和电 位器R3组成的电流负载电路来测试最 大输出电流。
Iomax（注意：记录Iomax后立即将向
步骤：向上调节R2至最上端，测量Uo 的最大值；向下调节R2至最下端，测量 Uo的最小值，将测量结果填入表3中
图7 表 3 测量输出直流电压Uo的可调范围
测量项 U2/ V Ui / V Uomax / V Uomin / V
测量值 18V
计算值 18V
五、基础实验内容及要求
（2）稳压系数的测量(调节输出电压为12V时，以LM317电路为例） 电路如图7所示，先取交流电压U2=18V, 分别测量Ui、Uo；再取
实验七 集成直流稳压电源设计实验 一、 实验目的
（1）了解集成稳压器的特性和使用方法。 （2）掌握集成稳压器主要性能指标的测试方法。 （3）学会集成稳压器的设计方法。 （4）完成全电路理论设计、绘制电路图。
二、实验仪器及器件
（1）数字存储示波器； （2）数字万用表； （3）三端集成稳压器：LM317,LM7812,LM7912； （4）三极管TIP41； （5）整流二极管； （6）电容器、电位器；
②
原边电压 副边①-④ 副边②-④ 副边③-④ 副边⑤-⑥
（V)
(v)
(v)
(v)
(v)
③
220V
④ ⑤
⑥
图5
五、基础实验内容及要求
2、整流和滤波电路的参数测量
电路如图6所示。改变电容的大小，观测和测量Ui。计算整流系数
K=Ui/U2(Ui直流、U2交流有效值),将相应的结果填入表2中
操作步骤：
1 选用副边电压U2=18V。将变压器副边④,⑤相连，③,⑥作为电路输入
注意同名端的判断。 2 改变电容大小测量
表2 整流滤波电路测量
电容值
负载值 电压值
Uபைடு நூலகம் 电压值
U2 整流系
数K 波形
470μ 100Ω
100μ 2200μ 100Ω 100Ω
五、基础实验内容及要求
3、集成稳压器性能测试
测试电路如图7所示（在实验箱上操 作）
变压器副边选择18V输出（具体操作： 测量时变压器副边④,⑤相连，③,⑥作 为us1电压，即副边电压。（u2=18v）
调节R2使输出电压为12V，改变负载电阻RL的值，若RL不可调，可以选用 可变负载电阻来完成。测量最大输出电流ILmax值。ILmax= A。 注意输出负载的调节，用两块数字万用表监视调试，当电压下降5%时，记下 此时的电压和电流（Iomax）,马上改变R3使输出电压回到12V。
七、实验报告要求
1.设计题目和实验内容。 2.写出测量步骤和电路中各参数的计算结果。 3.画出标有元件值的电路图。 4.记录性能指标的测试过程。 5.整理实验数据，并与理论值进行比较。分析误差原因。
U2’=21V后，测量Ui、Uo，计算SV。将测量的结果填入表4中。则稳压 系数为：SV=(ΔUo/Uo)/(ΔU2/U2)
表4稳压电源性能测试表
U2
Ui(V)
Uo(V)
计算SV
18V
21V
（3）纹波电压的测量(调节输出电压为12V时，以LM317电路为例) 用示波器观察Uo的纹波峰峰值，（此时Y通道输入信号采用交流耦合AC），测 量Vopp的值（约几mV）。
八、注意事项
1.实验时要对各个功能模块电路进行单个测试，需要时可设 计一些临时电路用于调试。 2.测试电路时，必须要保证接法正确，才能打开电源，以防 元器件烧坏。 3.注意LM317芯片的输入输出管脚和桥式整流电路中二极管 的极性，不应反接。 4.按照原理图联接时必须要保证可靠接地。
九、实验总结
1.通过实际测试该电路形式和选择的设计参数能满足设计指标 的要求。 2.稳压电源的输出内阻和稳压系数是稳压电源的关键指标,设计 时应考虑指标的要求。 3.设计中如何减小纹波电压。 4.对所测结果进行全面分析，总结桥式整流、 电容滤波电路的 特点。 5.根据所测数据，计算稳压电路的稳压系数Sv和输出电阻R0， 并进行分析。 6.分析讨论实验中出现的故障及其排除方法。
图3 固定式三端稳压器与应用电路
（3）直流稳压电源的原理图 图4
五、基础实验内容及要求
下调节RV1使其位于最下端，以减小
图8
稳压器功耗，避免烧毁稳压器）。
测量步骤：（1）断开电源，连接电流负载电路，使R3位于最下端，将 一块万用表至于电流测试档（mA档)后串入电流测试处，另一块万用表 置于直流电压档监测Uo；（2）接通电源，观察Io，记录下Uo的值，计 算0.95 Uo值；（3）向上缓慢调节R3使Io增加、Uo下降，当Uo下降至 0.95 Uo值，记录电流表中的读数，此电流就是Iomax（注意：记录Iomax
说明:用LM317产生正电压12V电源在实验箱是实现，另外12V电源实验课上不做，学生可以在老师的指导下有意愿的 焊接在电路板上。
1 电源变压器参数测量
图5所示220V交流电压U1变换为整流电路所需要的交流电压U2。
实验室给定变压器参数测量：测量结果填入表1中。
220V 50HZ
变 压 器
①
表1变压器的测量（交流电压档测量）
2 直流稳压电源的主要性能
（1）输出电压Uo（可在空载下测量）。
（2）最大负载电流Iomax（稳压电源的最大负载电流）。
（3） 纹波电压△uo （在输出uo上的毫伏级的交流分量）。
（4）稳压系数Su（电压调整率）指在负载电流不变情况下， 输入电压变化引起的输出电压的相对变化，
即： Su =（△Uo/Uo）/（△Ui/Ui）。
后立即将向下调节R3使其位于最下端，以减小稳压器功耗，避免烧毁稳压器）。
六、扩展实验内容及要求
2.扩大输出电流（以LM317为例） LM317最大输出电流为1A，若要求更大电流输出，可以在基本用于电路的基础 上接大功率晶体管T1以扩大电流，如图5所示。LM317稳压器的输出电流为晶体 管T1的基极电流，负载所需要大电流IL由大功率晶体管T2提供，为发射极电流， 因而最大负载电流 ILmax=IEmax=(1+β)Io 式中B为T的电流放大系数，Io为LM317稳压器的额定输出电流。 由于输出电压Uo=UBE+Uo`,可用调整电阻R3改变流过LM317的控制电流的方 法来调整Uo`，则输出电压Uo=Uo`+UBE。
图2
工作时LM317建立并保持输出与调节端之间1.25V的标称参考电 压（Vref）。这一参考电压由R1（见图2）转换编程电流(IPROG)， 该恒定电流经R2到地。稳压输出电压由下式给出： Vout=Vref(1+R2/R1)+IAdjR2
（2） 固定电压输出稳压器 常见的有CW78（LM78）系列三端固定式正电压输出集成稳压
整流滤波仿真结果
产生正负12V电源仿真图
（5）输出电阻Ro 。
3、三端集成稳压器的工作原理
稳压电路是直流稳压电源的核心。所以必须加入稳压电路才能
输出稳定的直流电压。
(1）可调三端正电压稳压器LM317，在输出电压范围为1.2V37V，能够提供1.5A电流。
3 LM317 2
Vi
1
Vref
R1
Vout
IAdj
Vref=1.25V典型值
R2
六、扩展实验内容及要求
1 最大电流Iomax测试。
电路图如图8所示，测试Iomax时，由
于大功率负载在大电流的情况下，受 温度影响，负载电阻值会发生变化， 不利于改变负载电阻方式来测量输出
电流，因此采用大功率三极管T和电 位器R3组成的电流负载电路来测试最 大输出电流。
Iomax（注意：记录Iomax后立即将向
步骤：向上调节R2至最上端，测量Uo 的最大值；向下调节R2至最下端，测量 Uo的最小值，将测量结果填入表3中
图7 表 3 测量输出直流电压Uo的可调范围
测量项 U2/ V Ui / V Uomax / V Uomin / V
测量值 18V
计算值 18V
五、基础实验内容及要求
（2）稳压系数的测量(调节输出电压为12V时，以LM317电路为例） 电路如图7所示，先取交流电压U2=18V, 分别测量Ui、Uo；再取
实验七 集成直流稳压电源设计实验 一、 实验目的
（1）了解集成稳压器的特性和使用方法。 （2）掌握集成稳压器主要性能指标的测试方法。 （3）学会集成稳压器的设计方法。 （4）完成全电路理论设计、绘制电路图。
二、实验仪器及器件
（1）数字存储示波器； （2）数字万用表； （3）三端集成稳压器：LM317,LM7812,LM7912； （4）三极管TIP41； （5）整流二极管； （6）电容器、电位器；
②
原边电压 副边①-④ 副边②-④ 副边③-④ 副边⑤-⑥
（V)
(v)
(v)
(v)
(v)
③
220V
④ ⑤
⑥
图5
五、基础实验内容及要求
2、整流和滤波电路的参数测量
电路如图6所示。改变电容的大小，观测和测量Ui。计算整流系数
K=Ui/U2(Ui直流、U2交流有效值),将相应的结果填入表2中
操作步骤：
1 选用副边电压U2=18V。将变压器副边④,⑤相连，③,⑥作为电路输入
注意同名端的判断。 2 改变电容大小测量
表2 整流滤波电路测量
电容值
负载值 电压值
Uபைடு நூலகம் 电压值
U2 整流系
数K 波形
470μ 100Ω
100μ 2200μ 100Ω 100Ω
五、基础实验内容及要求
3、集成稳压器性能测试
测试电路如图7所示（在实验箱上操 作）
变压器副边选择18V输出（具体操作： 测量时变压器副边④,⑤相连，③,⑥作 为us1电压，即副边电压。（u2=18v）
调节R2使输出电压为12V，改变负载电阻RL的值，若RL不可调，可以选用 可变负载电阻来完成。测量最大输出电流ILmax值。ILmax= A。 注意输出负载的调节，用两块数字万用表监视调试，当电压下降5%时，记下 此时的电压和电流（Iomax）,马上改变R3使输出电压回到12V。
七、实验报告要求
1.设计题目和实验内容。 2.写出测量步骤和电路中各参数的计算结果。 3.画出标有元件值的电路图。 4.记录性能指标的测试过程。 5.整理实验数据，并与理论值进行比较。分析误差原因。
U2’=21V后，测量Ui、Uo，计算SV。将测量的结果填入表4中。则稳压 系数为：SV=(ΔUo/Uo)/(ΔU2/U2)
表4稳压电源性能测试表
U2
Ui(V)
Uo(V)
计算SV
18V
21V
（3）纹波电压的测量(调节输出电压为12V时，以LM317电路为例) 用示波器观察Uo的纹波峰峰值，（此时Y通道输入信号采用交流耦合AC），测 量Vopp的值（约几mV）。
八、注意事项
1.实验时要对各个功能模块电路进行单个测试，需要时可设 计一些临时电路用于调试。 2.测试电路时，必须要保证接法正确，才能打开电源，以防 元器件烧坏。 3.注意LM317芯片的输入输出管脚和桥式整流电路中二极管 的极性，不应反接。 4.按照原理图联接时必须要保证可靠接地。
九、实验总结
1.通过实际测试该电路形式和选择的设计参数能满足设计指标 的要求。 2.稳压电源的输出内阻和稳压系数是稳压电源的关键指标,设计 时应考虑指标的要求。 3.设计中如何减小纹波电压。 4.对所测结果进行全面分析，总结桥式整流、 电容滤波电路的 特点。 5.根据所测数据，计算稳压电路的稳压系数Sv和输出电阻R0， 并进行分析。 6.分析讨论实验中出现的故障及其排除方法。