第十章直流稳压电源
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直流稳压电源原理
直流稳压电源原理
直流稳压电源是一种电源设备，其原理是通过电子元件和控制电路来提供相对稳定的直流电压输出。
直流稳压电源的原理基于负载的要求，旨在提供具有良好稳定性和准确度的直流电压。
其基本原理包括：
1. 变压器：直流稳压电源通常使用变压器将交流电源的电压转换为所需的工作电压。
变压器可以将输入电压转换为高电压或低电压的输出。
2. 整流：经过变压器转换后，电流需要经过整流电路，将交流电转换为直流电。
常用的整流电路有半波整流和全波整流。
3. 滤波：由于整流产生的直流电压仍然存在纹波，需要使用滤波电路来削弱或消除这些纹波。
常用的滤波电路是电容滤波电路，通过电容器存储电荷和将其释放来消除纹波。
4. 稳压: 电容滤波后得到的直流电压仍然可能存在一定的波动或变化。
为了提供稳定的直流输出，需要使用稳压电路，如稳压二极管、稳压集成电路等，来调整电压并使其保持在一定范围内。
5. 控制电路：直流稳压电源通常配备有控制电路，用于监测输出电压，并根据需要调整电压以保持其稳定性。
这些控制电路可以根据外部信号或内部反馈来实现。
通过以上步骤，直流稳压电源可以提供相对稳定的直流电压输出，以满足各种应用领域对电源的要求。
第十章 直流电源答案
科目:模拟电子技术题型:填空题章节:第十章 直流电源难度:全部-----------------------------------------------------------------------1. 稳压电路的主要作用是 稳定输出电压 。
2. 在直流电源中，在变压器副边电压相同的条件下，若希望二极管承受的反向电压较小,而输出直流电压较高，则应采用 倍压 整流电路。
3. 在直流电源中，负载电流若为200mA ，则宜采用 电容 滤波电路。
4. 在负载电流较小的电子设备中，为了得到稳定的但不需要调节的直流输出电压，则可采用 硅稳压或硅二极管 稳压电路或集成稳压电路。
5. 为了适应电网电压和负载电流变化较大的情况，且要求输出电压可以调节，则可采用 串联 晶体管稳压电路或可调的集成稳压器电路。
6. 在电容滤波和电感滤波二者之中， 电感 滤波选用大电流负载。
7. 在电容滤波和电感滤波二者之中， 电容 滤波的直流输出电压高。
8. 具有放大环节的串联型稳压电路在正常工作时，调整管处于 放大 工作状态。
9. 具有放大环节的串联型稳压电路在正常工作时，若要求输出电压为18V ，调整管压降为6V ，整流电路采用电容滤波，则电源变压器次级电压有效值应为 20 V 。
10. 单相桥式整流电路，变压器的副边电压是U 2，则输出电压的平均值 U 0 = 0.9 U 2 。
11. 单相桥式整流电路，变压器的副边电压是U 2，加入电容滤波器后，则输出电压的平均值 U 0 = 1.2U 2 。
12. 小功率直流电源一般由电源变压器、 整流 、滤波、稳压四部分组成。
13. 直流电源能将电量变为直流电量，实质上是一种 能量 转换电路。
14. 单相半波整流电路和桥式整流电路相比，在变压器次级电压相同条件下， 桥式整流 电路的输出电压平均值高了一倍。
15. 若变压器次级电压有效值为U 2，每个整流管的反向峰值电压记作U RM ，则半波整流电路的U RM = 22U 。
第10章 直流稳压电源 59页
(2) 负载上的直流电压和直流电流
输出电压是单相脉动电压。通 常用它的平均值与直流电压等效 。 输出平均电压为
VLπ 1π 0 2V2sintdt2π2V20.9V2
流过负载的平均电流为
IL2πR2VL2
0.9V2 RL
VL RL
流过二极管的平均电流为
二20极20/3管/27 所承受的最大反向电压
此可计算出稳压电阻的最小值。即
Rmin=IV Zm Imaa xx IV LZ min
2020/3/27
Rmin<RRmax
串联反馈式稳压电源
稳压二极管的缺点是工作电流较小，稳定电压值不能连续 调节。线性串联型稳压电源的工作电流较大，输出电压一般可 连续调节，稳压性能优越。目前这种稳压电源已经制成单片集 成电路，广泛应用在各种电子仪器和电子电路之中。
2020/3/27
三端可调式集成稳压器
Iabj I1
V0
VREF(1
R2 R1
)
V0VRE F(VR R1EF Iab)jR2 VREF (1R R12)IabRj 2 2020/3/27
三端集成稳压器的分类
1.三端固定正输出集成稳压器 国标型号:CW78--/CW78M--/CW78L--
2.三端固定负输出集成稳压器 国标型号:CW79--/CW79M--/CW79L--
10% 0
IO=0
(3)输出电阻Ro
Ro
= VO IO
VI=0
当输出电流从零变化到最大额定值时， 输出电压的相对变化值。
（4）电流调整率SI
2020/3/27
SI
=VO VO
10% 0
VI=0
输入电压交流纹波峰峰值与输出电压 交流纹波峰峰值之比的分贝数。
《模拟电子技术基础》第三版习题解答第10章 直流电源题解
第十章 直流电源自 测 题一、判断下列说法是否正确，用“√”“×”表示判断结果填入空内。
（1） 直流电源是一种将正弦信号转换为直流信号的波形变换电路。
（ ）（2） 直流电源是一种能量转换电路，它将交流能量转换为直流能量。
（ ）（3）在变压器副边电压和负载电阻相同的情况下，桥式整流电路的输出电流是半波整流电路输出电流的2倍。
（ ）因此，它们的整流管的平均电流比值为2:1。
（ ）（4）若U 2为电源变压器副边电压的有效值，则半波整流电容滤波电路和全波整流电容滤波电路在空载时的输出电压均为22U 。
（ ）（5）当输入电压U I 和负载电流I L 变化时，稳压电路的输出电压是绝对不变的。
（ ）（6）一般情况下，开关型稳压电路比线性稳压电路效率高。
（ ）解：（1）× （2）√ （3）√ × （4）√ （5）×（6）√二、在图10.3.1（a ）中，已知变压器副边电压有效值U 2为10V ，23T C R L （T 为电网电压的周期）。
测得输出电压平均值U O （AV ）可能的数值为A. 14VB. 12VC. 9VD. 4.5V选择合适答案填入空内。
（1）正常情况U O （AV ）≈ ；（2）电容虚焊时U O （AV ）≈ ；（3）负载电阻开路时U O （AV ）≈ ；（4）一只整流管和滤波电容同时开路，U O （AV ）≈ 。
解：（1）B （2）C （3）A （4）D三、填空：图T10.3在图T10.3所示电路中，调整管为 ，采样电路由 组成，基准电压电路由 组成， 比较放大电路由 组成， 保护电路由 组成；输出电压最小值的表达式为 ，最大值的表达式为 。
解：T 1，R 1、R 2、R 3，R 、D Z ，T 2、R c ，R 0、T 3；)( )(BE2Z 3321BE2Z 32321U U R R R R U U R R R R R +++++++，。
四、在图T10.4所示稳压电路中，已知稳压管的稳定电压U Z 为6V ，最小稳定电流I Z m i n 为5mA ，最大稳定电流I Z ma x 为40mA ；输入电压U I 为15V ，波动范围为±10％；限流电阻R 为200Ω。
第10章_直流电源图
稳压电源属深反馈电路，故需 C i、C o 消除高频自激。
返回
图10.5.2 具有放大环节的串联型稳压电路
返回
图10.5.3 串联型稳压电路的方框图
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图10.5.4 用复合管作调整管
返回
图10.5.5 稳压管基准电压电路
返回
图10.5.6 零温度系数基准电压 电路及其等效电路
返回
图10.5.7 能隙基准电压电路
∵ I1 ≈ Is e
---UT
UBE1
I2 ≈ Is e
---UT
UBE2
I1 ∴ I2 R3 ≈ UBE1 – UBE2 ≈ UT ln ---I2 R2 I1 ∴ I2 R2 ≈ ---- UT ln --R3 I2 小 大 小 大 ∵ UBE1 + I1 R1 = UBE3 + I2 R2 ∴ I1 R1 = I2 R2 I1 R2 ∴ --- = ---I2 R1 R2 R2 ∴ I2 R2 ≈ UT ---- ln ---R3 R1
UGO：绝对温度 T = 0K 时，破坏共价键所需的能量 ( 禁带宽度、能带间隙 ) ：PN 结温度系数
Si 材料： UGO = 1.205 V, = - ( 1.8 ~ 2.4 ) mV/K 当调节 R1 R2 R3 比例使 UREF 与温度无关时，即可保证 Vo 的温度稳定性。 R20 ∴ Vo = ( 1 + ----- ) UREF = 5 V R19
返回
P524 图10.5.1 基本调整管稳压电路
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输出电压可调
RB
输出电压可调的实际串联式线性稳压电源
调整
+
RB
R
比较
UI
基准
模拟电子技术基础10章直流稳压电源
开关稳压电源的优缺点
优点
效率高、功率密度大、动态响应速度 快、输出电压稳定性高。
缺点
电路复杂、对元件要求高、会产生较 大的电磁干扰。
04
集成稳压器
集成稳压器的分类与特点
线性集成稳压器
输出电压连续可调，调整速度快，纹波小，但效率较低。
开关集成稳压器
效率高，体积小，但输出电压不连续，纹波较大。
集成稳压器的工作原理与电路分析
线性集成稳压器
通过调整管和基准电压源的配合，实 现输出电压的连续调节。
开关集成稳压器
通过开关电源技术，实现高效能量转 换。
集成稳压器的应用实例
线性集成稳压器应用
用于需要连续可调的直流稳压电源，如音频放大器电源。
开关集成稳压器应用
用于需要高效率、小体积的直流稳压电源，如手机充电器。
05
直流稳压电源的设计与制作
压的稳定。
线性稳压电源通常具有较低的纹 波和噪声，输出电压精度较高。
线性稳压电源的组成与元件
输入滤波电路
用于滤除输入电压中的 谐波和噪声，保证电源
的稳定性。
调整管
用于调整输出电压，保 持输出电压的稳定。
输出滤波电路
反馈电路
用于滤除输出电压中的 纹波和噪声，提高输出
电压的稳定性。
用于将输出电压反馈到 调整管，实现自动调节。
在斩波过程中，开关稳压电源采用PWM（脉宽调制）或PFM（脉频调制）等控制 方式，实现对输出电压的精确调节。
开关稳压电源的输出电压稳定性高，动态响应速度快，适用于各种需要高效率、高 功率密度的电源应用场景。
开关稳压电源的组成与元件
开关稳压电源主要由输入滤波器、开 关管、开关变压器、输出整流滤波器
《直流稳压电源》PPT课件_OK
整流电路为电 容充电
S u0
RL
t
没有电容时的 输出波形
(7-19)
t
a
u1 u1
D4 u2
b
RL接入（且RLC较大）时
u2
忽略整流电路内阻
D1
D3
C
D2
电容通过RL放电， 在整流电路电压
小于电容电压时， 二极管截止，整
u0
流电路不为电容
充电，u0会逐渐下 降。
S RL u0
t
(7-20)
t
a
u1 u1
对直流分量( f=0):XL=0 相当于短路,电压大部分降在 RL上。对谐波分量: f 越高,XL越大,电压大部分降在XL
上。因此,在输出端得到比较平滑的直流电压。
当忽略电感线圈的直流电阻时，输出平均电压约为：
(7-26)
U0=0.9U2
u1
u2
L RL u0
（2）电感滤波的特点:
整流管导电角较大,峰值电流很小,输出特性比 较平坦,适用于低电压大电流(RL较小)的场合。缺 点是电感铁芯笨重,体积大,易引起电磁干扰。
UR
+ -
R2
串联反馈式稳压电路
在运放理想条件下(AV= ri= )：
UO (1 R1 ) UR 1 UR
(7-35)
R2
F
2、采用辅助电源(比较放大部分的电源)。
3、用恒流源负载代替集电极电阻以提高增益。
六 、过流保护 为避免使用中因某种原因输出短路或过载
致使调整管流过很大的电流,使之烧坏故需有快 速保护措施。常见保护电路有两类—— 限流型: 把电流限制在允许范围内,不再增大； 截留型: 过流时使调整管截止或接近截止。
《电工电子技术》课件——直流稳压电源
直流稳压电源
稳压电路的作用：当电网电压波动、负载和温度变化时，维持输出直
流电压稳定。
直流稳压电源的整流电路
主要
内容
滤波电路
稳压电路
单相整流电路工作原理
整流电路
整流电路是指交流电变换成直流电。完成这一任务主要靠二极管的单
向导电特性。因此，二极管是构成整流电路的关键元件。
单相整流电路
半波整流
单相整流电路
电阻 R 上的压降增加，以抵偿 U1 的增加，从而使负载
电压 UO 保持近似不变。
滤波电路
如果交流电源电压降低而使 U1 降低时，负载电压 UO 也要降低，因而
稳压管的电流 IZ 就显著减小，电阻 R 上的压降也减小，仍然保持负载电压 UO
保持近似不变。同理，如果当电源电压保持不变而是负载电流变化引起负载电
负载平均电流为 IO = 0.45 U2 / RL
单相半波整流电路中二极管的平均电流就是整流
输出的电流，即 ID = IO 。
图2 单相半波整流电路
单相整流电路
二极管截止时承受的最大反向电压：
在 u2 负半周时，二极管 VD 所承受到的最大反向电压
为 u2 的最大值，即 UDRM = 2 U2 。
图5 半波整流电容滤波电路及其波形
滤波电路
（1）电容滤波电路
电源在向 RL 供电的同时，又向 C 充电储能，由于充电时间常数很小，充电很
快，输出电压 u0 随 u2 迅速上升，当 uc=√2 U2 后， u2 开始下降，u2 < uc ， VD 反偏
截止，由电容 C 向 RL 放电，放电时间常数由电容 C 和负载电阻 RL 决定，电容较大，
在 u2 正半周时，VD1、VD3 导通，VD2、VD4 截止。此时， VD2、
《直流稳压电源》PPT课件_OK
IO 0 T 0
输入电压变化对输出电压的影响
ST
VO T
VI 0
IO 0
11
• 10.2.2 稳压管稳压电路
R + → Iz↓
Uvii Dz -
Io↓ + RL UvOo
-
限流电阻R的选择：
优点: 输出电压不需调节; 负载电流较小时, 效果较好. 缺点：(1) 输出电压不可随意调节;
(2) 电网电压或负载电流变化较大时电路不能适应.
12
• 10.2.3 串联反馈式稳压电路
工作原理:
VO ,
V- ,
VB
，
IC
，
VO
输出电压：
RW '' R2
VO
VZ
R1 RRWW RR22
VOmin
VZ
R1 RW R2
基
调整
准
取
电
样
压
比较放大
VI i VO
VZ
R2
VOmax
VZ
R1 RW R2
13
• 10.2.4 稳压电路中的保护措施
XX
运放接成跟随器
R1上的电压等于稳 压块的标称电压
VXX，所以：
I
VO
(1
R2 R1
)VXX
RW R2 VOmin R1 RW R2 VZ
R2
VOmax
VZ
R1 RW R2
19
4. 扩大输出电流 IOXX
i
IOXX : 稳 压 块 输 出 电 流 标 称 值
IO IOXX IC1
14
1. 限流保护电路
UO 正常稳压
过流保护
第10章直流稳压电源
3
+
u1
u2 C1 300µF U1=220V U2=8V
_
RL Uo
CI 1µF
_
UC1=1.2 U2 =9.6V Uo=5V
二、集成稳压电路的应用 4. 可调式应用举例
二、集成稳压电路的应用 4. 可调式应用举例
一、电容滤波电路
u1
u2 D 充电C
放电
i0 RL uo
uo t
3、结论 （2）输出电流的平均值大 UL由放电时间常数决定 τ=RLC ∵
− 1 RL C
U C = 2U 2 e
∴ RLC↑→UL↑ （半波整流）
一般取 RLC≥（3~5）T
T ) = (1.18 ~ 1.27)U 2 此时，输出电压的平均值为 u0 = 2U 2 (1 − 4 RL C
ωt
uo
ωt
uo
I0
三、电感滤波电路
特点： （2）导通 角θ=π，因而避 免了过大的冲击电流。 （3）输出电压没有电容滤 波高。 电感滤波电路适用于负载所 需的直流电压不高，输出电 流较大及负载变化较大的场 合。 （4）缺点：电感体积大， 成本高，输出电压稍低。 （5）为了提高滤波效果， 通常采用倒L型滤波电路。
T2
T3
T9
R11 2 R12 VO
DZ1
DZ2 R1
VREF
R13
D1
取 样 电 路
3
基准电压电路
过热保护
比较放大
一、集成稳压电路 可调式三端集成稳压器（正电压LM317、负电压LM LM317 LM337 2. 可调式三端集成稳压器（正电压LM317、负电压LM337 ）
VI + I VREF VB 调整管 Vo 基准电压 Iadj I1 I2
《直流稳压电源》课件
。
负载调整率
指在一定负载范围内， 输出电压随负载变化的
程度。
输出电流
01
02
03
04
输出电流
指直流稳压电源输出的直流电 流值，通常以安培（A）为单
位。
电流精度
指输出电流的误差范围，通常 以百分比表示。
负载调整率
指在一定输出电压下，输出电 流随负载变化的程度。
短路保护功能
指直流稳压电源在短路情况下 能够自动切断输出的保护功能
工作原理
利用电磁感应原理，通过一次绕组和 二次绕组的匝数比来降低或升高电压 。
整流电路
作用
将交流电转换成直流电。
工作原理
利用二极管的单向导电性，将交流电的正负半周 转换成单一方向的直流电。
类型
半波整流电路、全波整流电路、桥式整流电路等 。
滤波电路
01
02
03
作用
将整流后的脉动直流电转 换成平滑的直流电。
输入电流范围
指直流稳压电源能够正常工作的输入 电流范围。
效率
指直流稳压电源将输入的电能转换为 输出的电能的效率，通常以百分比表 示。
温升
指直流稳压电源在工作过程中内部温 度的升高，通常以摄氏度（℃）为单 位。
04
直流稳压电源的应用
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
定期检查
定期检查电源的输入和输出电压、电流是否正常 ，确保其工作状态良好。
更换保险丝
如发现电源内部保险丝熔断，应及时更换相同规 格的保险丝，并检查电源是否存在故障。
ABCD
清洁除尘
定期清洁电源外壳表面，去除灰尘和污垢，保持 其散热良好。
软件更新
负载调整率
指在一定负载范围内， 输出电压随负载变化的
程度。
输出电流
01
02
03
04
输出电流
指直流稳压电源输出的直流电 流值，通常以安培（A）为单
位。
电流精度
指输出电流的误差范围，通常 以百分比表示。
负载调整率
指在一定输出电压下，输出电 流随负载变化的程度。
短路保护功能
指直流稳压电源在短路情况下 能够自动切断输出的保护功能
工作原理
利用电磁感应原理，通过一次绕组和 二次绕组的匝数比来降低或升高电压 。
整流电路
作用
将交流电转换成直流电。
工作原理
利用二极管的单向导电性，将交流电的正负半周 转换成单一方向的直流电。
类型
半波整流电路、全波整流电路、桥式整流电路等 。
滤波电路
01
02
03
作用
将整流后的脉动直流电转 换成平滑的直流电。
输入电流范围
指直流稳压电源能够正常工作的输入 电流范围。
效率
指直流稳压电源将输入的电能转换为 输出的电能的效率，通常以百分比表 示。
温升
指直流稳压电源在工作过程中内部温 度的升高，通常以摄氏度（℃）为单 位。
04
直流稳压电源的应用
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
定期检查
定期检查电源的输入和输出电压、电流是否正常 ，确保其工作状态良好。
更换保险丝
如发现电源内部保险丝熔断，应及时更换相同规 格的保险丝，并检查电源是否存在故障。
ABCD
清洁除尘
定期清洁电源外壳表面，去除灰尘和污垢，保持 其散热良好。
软件更新
电子技术课件-直流稳压电源
电子技术课件-直流稳压 电源
直流稳压电源是电子元器件中常见的电源，通过对电路进行整流、滤波和稳 压，能够将输入的交流电转化为稳定的直流电，广泛应用于各种电子设备中。
直流稳压电源的定义
1 定义
直流稳压电源是将交流电转化为稳定的直流电的设备。
2 分类
根据不同的稳压方式，直流稳压电源可以分为线性稳压和开关稳压两大类。
3 应用
直流稳压电源广泛应用于各种电子设备中，如计算机、通讯设备、医疗设备、工业自动 化等。
直流稳压电源的基本原理
结构
直流稳压电源的基本结构包括变压器、整流电路、 滤波电路和稳压电路。
工作原理
直流稳压电源通过整流电路对交流电进行整流，再 经过滤波电路去掉波动，最后通过稳压电路实现输 出电压的精确控制。
直流稳压电源的发展与趋势
1 发展历程
直流稳压电源的发展历程 可以追溯到20世纪初期， 经历了线性稳压、开关稳 压等多个发展阶段。
2 主要趋势
直流稳压电源的主要趋势 是小型化、高效率、高精 度、高可靠性和数字化控 制等。
3 前景展望
随着电子技术的快速发展， 直流稳压电源也将得到进 一步的应用和推广。
效率
直流稳压电源的转换效率高，能够将输入电能转化为更方法
直流稳压电源的设计需要遵循一定的设计流程与方法，如确定需求、选取元器件、设计电路、 布板焊接等。
2
实现步骤与技巧
在实现直流稳压电源的过程中，需要注意一些步骤与技巧，如测试电路、调整参数、进行负 载测试等。
3
实验操作
实验操作可以帮助学生更好地掌握直流稳压电源的设计与实现，如实验电路的组装、测试与 调试等。
直流稳压电源的维护与保养
维护要点
直流稳压电源的维护要点包括定 期检查清洁内部、检查元器件缺 陷等。
直流稳压电源是电子元器件中常见的电源，通过对电路进行整流、滤波和稳 压，能够将输入的交流电转化为稳定的直流电，广泛应用于各种电子设备中。
直流稳压电源的定义
1 定义
直流稳压电源是将交流电转化为稳定的直流电的设备。
2 分类
根据不同的稳压方式，直流稳压电源可以分为线性稳压和开关稳压两大类。
3 应用
直流稳压电源广泛应用于各种电子设备中，如计算机、通讯设备、医疗设备、工业自动 化等。
直流稳压电源的基本原理
结构
直流稳压电源的基本结构包括变压器、整流电路、 滤波电路和稳压电路。
工作原理
直流稳压电源通过整流电路对交流电进行整流，再 经过滤波电路去掉波动，最后通过稳压电路实现输 出电压的精确控制。
直流稳压电源的发展与趋势
1 发展历程
直流稳压电源的发展历程 可以追溯到20世纪初期， 经历了线性稳压、开关稳 压等多个发展阶段。
2 主要趋势
直流稳压电源的主要趋势 是小型化、高效率、高精 度、高可靠性和数字化控 制等。
3 前景展望
随着电子技术的快速发展， 直流稳压电源也将得到进 一步的应用和推广。
效率
直流稳压电源的转换效率高，能够将输入电能转化为更方法
直流稳压电源的设计需要遵循一定的设计流程与方法，如确定需求、选取元器件、设计电路、 布板焊接等。
2
实现步骤与技巧
在实现直流稳压电源的过程中，需要注意一些步骤与技巧，如测试电路、调整参数、进行负 载测试等。
3
实验操作
实验操作可以帮助学生更好地掌握直流稳压电源的设计与实现，如实验电路的组装、测试与 调试等。
直流稳压电源的维护与保养
维护要点
直流稳压电源的维护要点包括定 期检查清洁内部、检查元器件缺 陷等。
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。
10 直流稳压电源
W7800金属封装外形
W7800塑料封装外形
W7800方框图
W117外形和方框图
输出固定电压的集成稳压器 W7800的基本应用电路
一种输出电流扩展电路
输出电压 Uo＝Uo’＋Ud－Ube ， Uo’为三端稳压器的输出电压， 理想情况下，即 Ud＝ Ube 时， Uo ＝ Uo’
输出电流 IL m a(1 x )IO (m a IR x)
电流平均值的关系
（b）滤波特性－ 脉动系数和输出电流 平均值的关系
电容滤波的特点
A. 二极管的导电角 <
流过二极管的瞬时电流很大，必需选择较大容量的整流
二极管，通常选择其最大整流平均电流 IF > (2 ~ 3)IL
B. 负载直流平均电压 VL 升高
d = RLC 越大， VL 越高
C. 直流电压 VL 随负载电流增加而减少
2.整流电路： 将交流电压变为单向脉动的电压
3. 滤波器： 减小整流电压的脉动程度，以适合负载的要求
4.稳压环节： 在交流电压波动、负载和温度变化时，使直 流输出电压稳定。（在对直流电压的稳定程 度要求较低的电路中，稳压环节也可以不要）
当负载要求功率较大、效率高时，常采用开 关稳压电源
10.1 小功率整流滤波电路
其中，Iomax为三端稳压器的最大输出电流
一种输出电压可调的稳压电路
输出电压可调的实用稳压电路
正、负输出稳压电路
D
end
VO
VO
输出电压
VF (VRE不 F 变 ) V B
IC
VO
VREF(1
R1 R2
)
（反馈系数 ）
FV
VF VO
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U2
1613V 1.2
UZ UO6V
IZ M ( 2 ～ 3 ） IO m a ( 2 ～ x3 ） IO m a ( 2 ～ x3 ） 1 6 ( 1 ～ 1 2 ） m 8
查器件手册可知，稳压管2CW54,其UZ=5.5～6.5V, IZ=10mA,rZ<30， IZM=38mA符合要求，也可选稳压管IN753，其UZ=5.88～6.12V,rZ≤8 PzM=UZIZ≈6×0.018<0.5W均能满足要求。
1. 固定输出的三端稳压器—7800系列
（1）种类、外形和符号
输出电压：5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V 输出电流：1.5A（7800）、0.5A （78M00）、0.1A（78L00）
7900系列输出电压：-5V、-6V、-9V、-12V、-15V、-18V、-24V
7800的结构原理图
10.3 线性稳压电路
10.3.1. 基本串联型电路
UOUI UCE
不管什么原因引起UO变化，都将通过UCE的调节使UO稳定，故称晶
体管为调整管。 由于在电路中调整管与负载相串联，故称该电路为串联型稳压
电路，又由于调整管工作在放大区（线性区），故又称该电路为线 性稳压电路。
10.3.2. 串联反馈型稳压电路
(3) 负载调整系数
工程中通常把负载电流由0A变到额定值时输出电压的相对 变化量定义为电流调整率 。
SI
UOUi 常数 10% 0 UO
(4) 电压调整率 表明负载电流变化时电路的稳压性能。
工程实际中把电网电压波动为±10%时，输出电压的相对变化
量作为性能指标，称为电压调整率 。
10.2 稳压管稳压电路
例9-1 设计一个采用桥式整流，电容滤波的硅稳压管并联稳压电
源，具体参数指标为：输出电压 UO 6V，负载电阻
围为1K至∞，电网电压波动范围为±10%。 解：（1）先确定输入电压。
RL 范
U I （ 2 ～ 3 ） U O ( 2 ～ 3 ） 6 V ( 1 ～ 1 ） 2 V 8
可以选取16V 则变压器二次侧电压有效值为 （2）选定稳压管的型号
（2）固定式三端集成稳压器的基本应用
10.2.2. 稳压管并联稳压电路的设计
UI
（1）输入电压：
（2）稳压二极管：
UI=（2～3)Uo UZ=Uo IZM=(2～3)Iomax
（3) 确定限流电阻
电网电压最高、负载电流最小时
：
Rm
i
n=
UIm ax UZ IZm ax Iom
i
n
电网电压最低、负载电流最大时：
Rm
a
x=
UIm i n UZ IZm in Iom
1．电路的组成
串联反馈型稳压电源方框图
单管放大电路
差动放大电路
集成运算放大电路
2. 稳压原理
U I ↑（或I O
↓)→ U O ↑→
U B2
↑→
U
C
↓(
2
U
B
↓)→U
1
BE
1↓→
U CE 1↑
3. 输出电压
U O↓ R 1R P R 2R 2 R PU Z U O R 1R R 2 2R PU Z
10.2.1 稳压电路及工作原理
1. 稳压管的伏安特性和主要参数
稳定电压 UZ：稳压管的击穿电压 稳定电流 IZ：使稳压管工作在稳压状态的最小电流 最大耗散功率 PZM：允许的最大功率， PZM= IZM UZ 动态电阻 rz：工作在稳压状态时，rz＝ΔU / ΔI
2. 稳压管稳压电路的工作原理
UI UR UO IR IDZ IO
电 网 U I U O ( U 电 Z ) I D Z 压 I R U R U O
若 U I U R ，U O 则 基本不 R 上 变的 。电 利 U 压 I的 用变 波 RL UO(UZ) IDZ IR RL IL IR
若IDZ IL，则 UR基本不U变 O也， 就基本不变。 利用 IDZ的变化来 IL的 补变 偿化。
第10章 直流稳压电源
10.1 概述 10.2 直流稳压电源的分类和工作原理 10.3 线性稳压电路 10.4 开关型稳压电路
冗余电源的设计方案不知如何下手
双电源，输出电压12V，负载电流1A。 互为热备份。支持热插拔，即其中一个
电源坏掉时，另一个电源仍能正常供电， 且整机正常工作，坏掉的电源可以拿去维 修。
通常定义为负载和环境温度不变时，直流输出电压的相对变 化量与稳压电路输入电压的相对变化量之比。
Sr
UO/UO UI /UI
TRL常常数数
(2) 输出电阻 表明负载电流变化时电路的稳压性能。
定义为在输入电压和环境温度不变时，输出电压的变化量与
输出电流的变化量之比的绝对值。
RO UO IO
TUI 常 常数数
（4）调整管的选择
ICM ILma xIR1
U Cm E aU xIm a xU O m in U (B)C REO
P C m a ( I x L m a I R 1 x )U I (a m x U O m ) iP n CM
5．稳压电路的保护措施 （1）限流型保护电路
（2）截流型保护电路
10.3.3线性集成稳压电路
a
x
U Imax U Z R U Imin U Z
I Zmax Iomin
I管并联稳压电路，电路很简单，但稳压二极管在稳压 范围内允许电流的变化有一定的范围，输出电阻较大，稳压精度 也不够高，且输出电压不能调节，效率也较低，故通常用在电压 不需调节，输出电流，稳压要求不高的场合。
10.1 概述
10.1.1 直流稳压电源的组成和分类 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。 组成
各部分功能 变压器： 降压 整流：交流变脉动直流 滤波：滤除脉动 稳压： 进一步消除纹波，提高电压的稳定性和带载能力
10.1.2 直流稳压电源的性能指标
(1) 稳压系数 表明电网电压波动时电路的稳压性能。
（3）确定限流电阻R
U Im ax U Z R U Im in U Z
IZM IO min
IZmi n IO max
1 61.16R1 60.96
38
610
取系列标称值R =470
PR(16 1.16)2 0.28W 6 470
选用470金属膜电阻器（额定功率0.5W），即型号为 RJ470 (1/2)W的电阻。