模电第8章 直流稳压电源1

组成框图
变压
交 流 电 源 变压器：降压
整流
滤波
稳压
负 载
整流：交流变脉动直流
滤波：滤除脉动
(4-4)
稳压： 进一步消除纹波，提高电压的稳定性和带载能力
u O t
u O t
u O
单向脉动电压
u
u
t
O
滤波
t
O 稳压
t
220 V 变压
交 流 电 源
合适的交流电压
整流
滤波
稳压 负 载
8.2.1 单相整流电路
+
u
uo= uc
D3
D2
O
t
D导通时给 C 充电，D截止时 C 向 RL 放电； 滤波后 Uo 的波形变得平缓，平均值提高。
(4-12)
2. 波形及输出电压 当 RL = 时：
vO
2U2
RL =
UO 2U2
当 RL 为有限值时：
O

2
t
0.9U2 UO 2U 2
通常取 UO = 1.2U2 RC 越大 UO 越大
C1
RW
(c)
(4-44)
（5）提高输出电流的电路 T
R
IC 1 W78XX 3 2 I2 Co IO
+ + U – IiM R Ci U _I
+ IO= I2 + IC U _o
R 可由功率管 T的UBE和稳压器的确定, 即R UBE /IiM。
二、 三端可调集成稳压器
可调式三端集成稳压器（正电压LM317、负电压LM337 ）
三端固定正输出集成稳压器78XX的外形及管脚排列
(4-34)
三端固定负输出集成稳压器79XX的外形及管脚排列
(4-35)
5. 三端固定输出集成稳压器的应用
(1) 输出为固定电压的电路
1
+
W7805 3
2
+ Uo
UI
_
Ci 0.1~1F
Co1 0.1~1F Co 10F _ 为了瞬时增减负载电流 时，不致引起输出电压 有较大的波动。即用来 改善负载的瞬态响应。
(4-22)
2) 串联反馈式稳压电路的工作原理
1.电路组成
R
Ui
IZ
IL
DZ
RL
U0
+ Uo (4-23)
+
Ui -
Uz
+
2) 串联反馈式稳压电路的工作原理
1.电路组成
+ IR Ui R
+
Dz
Uo
Uz
RL -
+ Uo (4-24)
+
Ui -
Uz
+
10.2.2 串联反馈式稳压电路的工作原理
2.结构
R Ui IZ DZ IL RL
+ IR
R
U0
扩流
Dz RL
+
并联型稳压电路
-
基本调整管稳压电路
IZmin ≤ IZ ≤ IZmax
(4-21)
2) 串联反馈式稳压电路的工作原理
1.电路组成
+ IR R
+ IR R
+
Dz
Dz RL
+
Ui
Uo
Uz
RL -
-
基本调整管稳压电路
基本调整管稳压电路 串联型稳压电路
R3
A 680
–10 V
UA = – 1.25 V 当 R2 = 0 时，UO= 0 V
(4-50)
3. 正负输出可调式应用
(4-51)
4. 并联应用举例
(4-54)
5、功率放大器
6、恒流源电路
8.4 开关型稳压电源
8.4.1 开关稳压电源的基本原理 8.4.2
(4-61)
UO
UF (UREF不变)
UB
IC
Байду номын сангаасUCE
R1 输出电压 U O U REF (1 ) R2
UO
UF R2 （满足深度负反馈 FV ） U O R1 R2
(4-26)
3) 集成稳压电源
单片集成稳压电源优点： 具有体积小,可靠性高,使用灵活,价格低廉。
最简单的集成稳压电源只有输入，输出和公共
78MXX， 79MXX 78XX， 79XX
为0.5 Ａ， 为1.5 Ａ， 为0.1 Ａ。
78LXX， 79LXX
XX表示输出电压的大小，XX为05V，输出电压有5V、
6V、9V、12V、15V、18V和24V等7档。
注意：输入、输出电压差最小为2～3V。
(4-29)
2. 性能特点（7800、7900系列）
8.1常用功率电子器件及特性 8.2 整流及线性稳压电路
8.3 低频功率放大电路
(4-1)
第八章 功率电路及电源管理
8.1 常用功率电子器件及特性
1 2
第八章 功率电路及电源管理
8.2 整流及线性稳压电路
直流稳压电源的作用
将交流电网电压转换为直流电压，为放大电路提供直流工 作电源。

U O / U O U I / U I
I O 0 T 0
I O 0 T 0
输出电阻
温度系数
U O Ro I O U O ST T
U I 0 T 0
U I 0 T 0
(4-20)
2) 串联反馈式稳压电路的工作原理
1. 电路组成
•稳压管稳压电路
1） 稳压电源质量指标 2） 工作原理 3) 三端集成稳压器
4) 三端集成稳压器的应用
(4-19)
1) 稳压电源质量指标
输出电压
U O f (U I , I O , T )
输出电压变化量 输入调整因数 电压调整率 稳压系数
U O K V U I Ro I O ST T
U O Ku I 0 U I TO0 U O / U O Su 100% U I
• 输出电流超过 1. 5 A（加散热器）
• 不需要外接元件
• 内部有过热保护
• 内部有过流保护 • 调整管设有安全工作区保护 • 输出电压容差为 4%
一、输出固定三端集成稳压器
3. 电路组成（7800、7900系列）
调整管
输入 保护 电路 启 动 电 路 基 准 电 源 放大 电路 采 样 电 路 输出
用来抵消接线较长时 用来抵消输入端接线 的电感效应，防止产 较长时的电感效应， 生自激振荡。即用以 防止产生自激振荡。 改善波形。 即用以改善波形。
10.2.3 三端集成稳压器的应用 一.基本应用电路
(4-38)
9
(4-39)
(2)同时输出正、负电压的电路 1
24V
1000F 0.33F
+ C + C
+
调整管
比较放 大电路 基准电压 取 样 电 路
+ UI
+UCE
UF

V1
8 RL Uo
UI
UZ
(4-25)
2) 串联反馈式稳压电路的工作原理
3. 工作原理
iC/mA 电压串联负反馈
(+) (+) (+) (+)
输入电压波动 Q
负载电流变化
uCE/V
Q`
输 出 电 压 变 化
8.4 开关型稳压电源
线性稳压电源具有稳定性好、波纹小，瞬态响应快、线路 简单、工作可靠等优点，然而由于功率调整器件串联在负载回 路里，而且工作在线性区，因此功率转换效率比较低。为了提
高效率，降低稳压电源的重量和体积，从20世纪60年代中期开
始，开关稳压电源在国内外得到迅速的发展和广泛的应用。 开关稳压器中调整管处于开关工作状态，即由截止到饱和及由
UO U XX
U XX R2 ( IQ ) R2 (1 )U XX I QR2 R1 R1
忽略静态电流IQ在电阻R2两端的电压降IQR2 R2 )U XX Uo≈(1 R1
(4-43)
(4)、三端稳压器功能的扩展———输出电压可调电路
LM78 ×× Ui － A ＋ Uo C2
2 2 U 2 0.9U 2
2U 2
o
v2 vO
2 3
t
2U 2
o iD = iO
Im
2) 二极管平均电流
U2 UO 1 ID IO 0.45 2 2RL R
L

2
3
t
vD
o

2 2
3 3
t
t
3) 二极管最大反向压
U RM 2U 2
o
2U 2
引出端,故称之为三端集成稳压器。
1. 分类 三 端 稳 压 器
输出正电压 78XX 输出固定电压 输出负电压 79XX XX两位数字为输出电压值
输出可调电压（1. 25 ~ 37 V 连续可调） LM11７/217/317和LM137/237/337
一、输出固定三端集成稳压器
1． 基本原理 78系列为正输出电压， 79系列负正输出电压
电感越大，滤波效果越好
(4-16)
2. 型滤波
负载电流小时 L
~
+ v2
C1
C2
RL
C1、C2 对交流容抗小 L 对交流感抗很大
(4-17)
2. 型滤波
负载电流小的情况下 L
+ v2
~
C1
C2
RL
负载电流小的情况下L 可用阻值小的R代替