串联稳压和开关型稳压电路
Buck变换器工作原理介绍
Buck 变换器工作原理介绍2.2.1 Buck 变换器的基本工作原理Buck 变换器又称为降压变换器,串联稳压开关电源和三端开关型降压稳压电源。
其基本的原理结构图如图2.2所示。
GabcWMV Gd图2.2 Buck 变换器的基本原理图由上图可知,Buck 变换器主要包括:开关元件M1,二极管D1,电感L1,电容C1和反馈环路。
而一般的反馈环路由四部分组成:采样网络,误差放大器(Error Amplifier ,E/A ),脉宽调制器(Pulse Width Modulation ,PWM )和驱动电路。
为了便于对Buck 变换器基本工作原理的分析,我们首先作以下几点合理的假设[1]:a 、开关元件M1和二极管D1都是理想元件。
它们可以快速的导通和关断,且导通时压降为零,关断时漏电流为零;b 、电容和电感同样是理想元件。
电感工作在线性区而未饱和时,寄生电阻等于零。
电容的等效串联电阻(Equivalent Series Resistance ,ESR )和等效串联电感(Equivalent Series inductance ,ESL )等于零;c 、输出电压中的纹波电压和输出电压相比非常小,可以忽略不计。
d 、采样网络R1和R2的阻抗很大,从而使得流经它们的电流可以忽略不计。
在以上假设的基础上,下面我们对Buck 变换器的基本原理进行分析。
如图2.2所示,当开关元件M1导通时,电压V1与输出电压Vdc 相等,晶体管D1处于反向截至状态,电流01=D I 。
电流11L M I I =流经电感L1,电流线性增加。
经过电容C1滤波后,产生输出电流O I 和输出电压O V 。
采样网络R1和R2对输出电压O V 进行采样得到电压信号S V ,并与参考电压ref V 比较放大得到信号。
如图2.2(a )所示,信号ea V 和线性上升的三角波信号tr V 比较。
当ea tr V V >时,控制信号WM V 和G V 跳变为低,开关元件M1截至。
晶体管稳压电路
晶体管稳压电路
晶体管稳压电路是一种用晶体管组成的电路,用于稳定输出电压。
它通常由一个晶体管、一个二极管和几个电阻组成。
常见的晶体管稳压电路有两种类型:串联稳压电路和并联稳压电路。
1.串联稳压电路(也称为基准电压稳压电路):它使用一个晶体管作为一个可变电阻,通过负反馈的原理来稳定输出电压。
当输入电压上升时,通过调节晶体管的电阻,输出电压将下降,从而保持在一个较稳定的水平。
常见的串联稳压电路有基准二极管稳压器(例如,Zener二极管稳压器)和传统电流源稳压器(例如,穆斯堡尔电源)。
2.并联稳压电路(也称为电流限制稳压电路):它使用晶体管和电阻组成一个负反馈回路,通过限制输出电流来稳定输出电压。
当输入电压增加时,输出电流增加,并通过电阻来产生一个反馈信号,使晶体管逐渐关闭,进而限制输出电流和稳定输出电压。
一种常见的并联稳压电路是电流源稳压器,它通常由一个晶体管、一个电流源和几个电阻组成。
晶体管稳压电路在电子设备中广泛应用,用于稳定电源电压,以确保电子元器件在合适的工作范围内运行。
这些电路对于许多应用,如电子设备、通信系统、工业控制和自动化等,都起到了关键的作用。
串联型稳压电路工作原理
串联型稳压电路工作原理
串联型稳压电路是一种常见的稳压电路,由稳压二极管、电阻和负载组成。
其工作原理如下:
1. 基本原理:稳压二极管是一种具有负温度系数的二极管,其正向电压降随温度的升高而下降,因此稳压二极管可以通过改变其工作温度来调节电压。
串联型稳压电路利用这一特性,将稳压二极管与电阻串联,通过电阻对电压进行调节,从而实现稳定输出电压。
2. 稳压作用:当输入电压发生变化时,稳压二极管会自动调整自身的工作温度,使其正向电压降保持不变,从而保持输出电压的稳定性。
3. 调节范围:串联型稳压电路的调节范围一般受稳压二极管的限制,一般在几十毫伏至几伏之间。
4. 负载调节:稳压电路的输出电压还受到负载电流的影响。
当负载电流发生变化时,错误地影响稳压二极管的温度,导致输出电压的波动。
为了解决这个问题,可以在稳压二极管与电阻之间加上一个电容,通过电容的滤波作用来平稳输出电压。
总的来说,串联型稳压电路通过稳压二极管和电阻组成串联电路,通过改变稳压二极管的工作温度来调节电压,实现稳定输出电压的目的。
同时,通过加入滤波电容可以减小负载变化对输出电压的影响。
什么是稳压电路?
什么是稳压电路?正文:稳压电路是一种用于通过控制电压的波动幅度,使其维持在一个规定的范围内的电路。
在现代电子设备中,稳压电路广泛应用于各种电子产品中,如计算机、通信设备、电器等。
稳压电路不仅可以保护设备免受过电压或过电流的损害,还可以确保电子设备的正常运行和性能稳定。
下面将从原理、类型和应用等方面介绍稳压电路。
一、原理稳压电路的工作原理是通过将输入电压进行调节,使其输出电压保持在一个稳定的范围内。
常见的稳压电路原理有三种:串联稳压电路、并联稳压电路和开关稳压电路。
1. 串联稳压电路:- 通过串联一个稳压二极管和一个电流限制元件,将过大的电压降低到稳定的输出电压。
- 这种电路的特点是结构简单,稳定性好,但效率较低。
2. 并联稳压电路:- 通过并联一个稳压二极管和一个电流限制元件,将过小的电压提升到稳定的输出电压。
- 这种电路的特点是结构简单,适用于输出电压调节范围较小的情况。
3. 开关稳压电路:- 通过开关元件的通断来控制电压的输出,常见的开关稳压电路有直流-直流变换器和变压器等。
- 这种电路的特点是效率高、响应速度快,适用于大功率输出和宽范围调节的情况。
二、类型稳压电路的类型多种多样,常见的有线性稳压电路、开关稳压电路、数字稳压电路等。
1. 线性稳压电路:- 通过线性元件进行电压调节,具有稳定性好、噪声低、输出精度高的特点。
- 缺点是效率较低,功耗大,适用于输出电流较小的场景。
2. 开关稳压电路:- 通过开关元件进行电压调节,具有效率高、响应速度快的特点。
- 缺点是噪声较大,输出精度低,适用于大功率输出和宽范围调节的场景。
3. 数字稳压电路:- 通过数字控制元件(如微处理器)进行电压调节,具有精确控制、远程控制的特点。
- 缺点是成本较高,对噪声和电磁干扰比较敏感,适用于对稳定性和控制精度要求较高的场景。
三、应用稳压电路广泛应用于各个领域,下面列举几个常见的应用场景。
1. 电子设备:- 在计算机、手机、平板等电子设备中,稳压电路用于保护内部电路免受过电压或过电流的损害,确保设备的正常运行。
串联稳压电路原理简单介绍
串联稳压电路原理简单介绍直流稳压电源是一种当电网电压或负载发生变化时,输出电压能基本保持不变的直流电源。
稳压电源中的稳压电路按电压调整元件与负载连接方式不同以分为两种稳压类型:串联型稳压电路和并联型稳压电路。
由于串联型稳压电路在实际应用电路中非常广泛,所以这里我们主要介绍串联型稳压电路。
生活中常用的电子产品中,经常见到的三端稳压器7805,其内部就属于串联型的。
下面我们介绍一种带反馈的串联型稳压电路。
上图所示是一种带有放大环节的串联型稳压电路。
其中T1是调整管,T2是比较放大管,电阻R3为T2的集电极电阻,稳压管UZ和限流电阻R组成供给T2的发射极基准电压,R1和R2和RW组成采样电路,实际就是一个分压器。
RL 为负载电阻。
其框图如下。
具体稳压过程如下:当输出电压下降,由电阻构成的采样电路取输出电压的变化量加到T2管的基极,与T2发射极的基准电压比较,电压差引起T2管发射极电流减小,T2管CE间的电压增大,T2集电极电压减小,送到调整管T1的基极,使T1管管压降减小,让输入电压更多的加到负载上,导致输出电压上升。
当输入电压升高,造成输出电压升高,由采样电路取样送到T2管的基极,与基准电压比较,电压差引起T2管射极电流增大,T2管CE间的电压减小,加在调整管T1的基极,使T1的管压降增大,减小输入电压的通过,最后导致输出电压下降。
综上所述,带有放大环节的串联型稳压电路一般由四个部分组成,即采样电路、基准电压、比较放大电路和调整元件,通过调整RW的阻值大小,可对输出电压的大小进行调整,所以这也是一种输出电压可调的稳压电源。
对于我们经常碰到的7805,其内部结构比这要复杂些,除了上面讲述的四个部分外,还设置了保护电路,但总的来说,是由这四个基本部分来组成。
电压稳压器的工作原理
电压稳压器的工作原理电压稳压器是一种用于稳定电源输出电压的电子设备。
无论是在家庭用电还是工业生产中,稳定的电压都是必不可少的。
电压稳压器通过不同的工作原理来实现对电源输出电压的稳定控制。
下面将详细介绍电压稳压器的工作原理。
工作原理一:串联稳压串联稳压电路是一种被广泛应用的电压稳压器类型。
其基本原理是通过串联电阻、二极管和控制元件组成的电路,来稳定输出电压。
其工作过程如下:1. 输入电压通过电阻引入稳压电路,而电阻的阻值变化会影响电路的输出电压。
当输入电压波动时,电阻通过改变阻值来抵消输入电压的变化,从而保持输出电压的稳定。
2. 与电阻相连的二极管起到了一个限流的作用,防止过大的电流通过电路。
3. 控制元件(例如三极管、场效应管等)能够根据输出电压的变化来调整电阻的阻值以保持稳压。
工作原理二:开关稳压开关稳压器是一种通过快速开关操作来稳定输出电压的稳压器。
其工作原理如下:1. 开关稳压器通过将输入电压转换为高频脉冲信号来实现电压调节。
这些高频脉冲信号经过滤波电路得到稳定的输出电压。
2. 控制元件(例如开关管)会周期性地打开和关闭来调节电路的输出电压。
当输入电压变化时,控制元件会快速地调整开关状态,以保持输出电压稳定。
3. 开关稳压器还会通过反馈电路检测输出电压,并将信息传递给控制元件,从而使其能够更精确地调节开关频率和占空比,以保持输出电压稳定。
工作原理三:变压器稳压变压器稳压器是一种通过变换输入电压的转比来实现电压稳定的设备。
其工作原理如下:1. 变压器稳压器由输入线圈、输出线圈和铁芯组成。
输入线圈和输出线圈之间的匝数比例决定了输出电压和输入电压之间的变换关系。
2. 当输入电压变化时,变压器稳压器通过改变输入线圈和输出线圈的比例关系来调整输出电压。
如果输入电压增加,那么可以通过增大输出线圈的匝数来降低输出电压。
3. 变压器稳压器的输出电压稳定性主要依赖于铁芯的饱和状态和线圈之间的耦合程度。
通过合理设计和选用合适的材料,可以实现较高的输出电压稳定性。
串联型稳压电路的工作原理
串联型稳压电路的工作原理串联型稳压电路是一种常用的电子电路,用于确保电压的稳定性。
它由一个稳压二极管和一个限流电阻组成。
该电路可以通过调整输入电压来生成一个恒定的输出电压。
串联型稳压电路的工作原理如下:当输入电压施加到稳压二极管上时,稳压二极管会处于导通态。
在导通态下,稳压二极管的电流随着输入电压的增加而增加。
当电压达到稳压二极管的额定电压时,稳压二极管开始将电流稳定在一个具体的值。
在稳压二极管中,有一个内部参考电压源,该电压源在稳压二极管的正向电压上形成一个稳定的电压。
这个稳定的电压会通过稳压二极管的正向电压补偿电路反馈回输入电阻。
这个反馈会根据输入电压的大小来调节稳压二极管的电流,从而使输出电压保持恒定。
当输入电压低于稳压二极管的额定电压时,稳压二极管不会导通,电流不会通过稳压二极管和电阻。
这时,输出电压等于输入电压。
当输入电压高于稳压二极管的额定电压时,稳压二极管导通,电流通过稳压二极管和电阻。
稳压电路通过调节输入电阻,使电阻与稳压二极管之间的电压保持不变,从而将稳定的电压提供给负载电路。
串联型稳压电路具有以下优点:1.稳定性高:稳压二极管通过反馈机制自动调节电流,以保持输出电压恒定。
无论输入电压波动多么剧烈,输出电压都将保持不变。
2.可靠性好:稳压二极管具有快速稳定输出电压的能力,可以更好地应对电源电压的突然变化。
3.简单且成本低:串联型稳压电路的组成部件较少,制造成本较低。
但串联型稳压电路也存在一些缺点:1.能耗较高:由于稳压二极管处于导通状态下,电流会持续地通过它,从而导致一定的功耗。
2.热量较大:由于电流通过稳压二极管产生的能量损失会转化为热量,因此串联型稳压电路会产生一定的热量。
总的来说,串联型稳压电路通过稳压二极管和限流电阻来实现电压的稳定输出。
它可以提供稳定的电压给负载电路,保证负载电路的正常工作。
虽然有一些缺点,但是它在电子设备和电路中得到广泛应用,是一种简单可靠的稳压电路。
串联型稳压电路组成
串联型稳压电路组成稳压电路是电子产品中常见的一种电路,它可以稳定电源输出的电压,防止电压波动对其它电路和设备造成损害。
串联型稳压电路是其中的一种常用型号,下面将对串联型稳压电路的组成进行详细介绍。
串联型稳压电路的基本组成有三部分:电流限制电路、比较电路和调整电路。
首先是电流限制电路。
电流限制电路主要用于限制电流,防止过电流损坏电路和设备。
常用的电流限制元件有熔丝和电阻等。
熔丝是一种具有一定电阻的导线,当电流超过熔丝的承受能力时,导线会熔断,以保护电路和设备。
电阻则可以通过限制电流大小来保护电路。
电流限制电路在稳压电路中起到了很重要的作用。
其次是比较电路。
比较电路用于比较输入和输出电压的差异,如果输出电压低于设定值,比较电路会将这个差异放大,然后送入调整电路进行调整。
常见的比较电路有电压比较器和运放等。
电压比较器是一种能够比较两个电压大小的器件,将较大的电压放大输出。
运放是一种能够将输入电压放大的放大器,其输出电压可以随输入电压大小而变化。
比较电路的作用是监测输入输出电压的差异,以便调整电路进行相应的调整。
最后是调整电路。
调整电路是整个稳压电路中最为关键的部分,它根据输入和输出电压的差异来调整输出电压的大小。
常用的调整电路有二极管稳压电路和集成稳压电路等。
二极管稳压电路是利用二极管的特性来实现电压稳定的电路,通过合理连接电阻和二极管,可以使输出电压基本稳定。
集成稳压电路则是一种微电子器件,内部包含多个电子元件,可以实现更稳定的电压。
调整电路根据输入和输出电压的差异进行调整,使输出电压尽量稳定。
串联型稳压电路的组成不仅包括电流限制电路、比较电路和调整电路,还可以根据具体需求添加其它元件,如滤波电容、保护二极管等,以增强电路的稳定性和保护电路不受外界干扰。
总之,串联型稳压电路的组成包括电流限制电路、比较电路和调整电路,其中比较电路和调整电路起到了重要的作用。
通过这些组成部分的协同工作,串联型稳压电路可以实现对电源电压的稳定输出,保护其它电路和设备不受电压波动的影响。
串联稳压和开关型稳压电路
1、预习:
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感谢您的观看。
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4、电路参数的选择
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电路如图所示,U2=20V测得输出负载上的电压出现如下情况,说明电路处于何种状态:
(三)、 举例:
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第11页/共44页
D2将因电流过大而烧坏,或烧成短路,有可能烧坏变压器。
用来抵消输入端接线较长时的电感效应,防止产生自激振荡。即用以改善波形。
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(3)、集成稳压电源应用电路
U1=220VU2=8V
UC1=1.2 U2 =9.6VUo=5V
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W7800的基本应用电路
第22页/共44页
固定输出电压UO= UXX + UZ
提高输出电压的电路
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5、开关型稳压电路的简化电路
第37页/共44页(三)、 Nhomakorabea联开关型稳压电路
第38页/共44页
2、换能电路的波形分析
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3、并联型开关稳压电路的原理图
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三、课堂小结
开关型稳压电路。
串联型稳压电路;
集成稳压器的应用;
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四、布置作业
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D1和D2将因电流过大而烧坏,或烧成短路,有可能烧坏变压器。
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10.5 串联型稳压电路
(一)、基本调整管电路
(三)、三端稳压器的应用
(二)、具有放大环节的串联型稳压电路
稳压电路介绍
控制调整管按一定频率开关,得到矩形波 ↓
滤波,得到直流电压
引入负反馈,控制占空比,使输出电压稳定。
2. 串联开关型稳压电路
(1)基本电路 ① 电路组成及工作原理
T、D 均工作在开关状态。 uB=UH时
调整管 续流 二极管
uB=UL时
滤波电路
释放电流
T饱和导通, D截止, uE≈ UI;L 储能,C 充电。
UI-UO>3V。
讨论五:集成稳压器的应用
W7900与W7800不同 之处是输出为负电压。
±UO=?
1. 基准电压为多少? 2. UO的表达式? 3. 为使W7812不因输入 端和输出端之间电压太 大而损坏,可采用什么 方法?
五、开关型稳压电路
1. 开关型稳压电源的特点
线性稳压电源:结构简单,调节方便,输出电压
稳定性强,纹波电压小。缺点是调整管工作在甲类状态, 因而功耗大,效率低(20%~49%);需加散热器,因而 设备体积大,笨重,成本高。
若调整管工作在开关状态,则势必大大减小功耗,提高 效率,开关型稳压电源的效率可达70%~95%。体积小, 重量轻。适于固定的大负载电流、输出电压小范围调节的 场合。
构成开关型稳压电源的基本思路
稳压电路
稳压电路
一、稳压电路的性能指标 二、稳压管稳压电路 三、串联型稳压电路 四、集成稳压器 五、开关型稳压电路
一、稳压电路的性能指标
1. 输出电压 2. 输出电流
3. 稳压系数 表明电网电压波动时电路的稳压性能。
在负载电流不变时,输出电压相对变化量与输入电压变
化量之比。
Sr
U O U I
UO UI
2. 稳压管稳压电路的工作原理
串联型稳压电路
当 R2 的滑动端调至最上端时,
UO 为最小值
U Omin
当 R2 的滑动端调至最下端时,
UO 为最大值,
U Omax
R1
R2 R2 R3 R3U NhomakorabeaZ
R1
R2 R3
R3
UZ
4.调整管的选择
一、集电极最大允许电流 ICM
I CM ≥
I Lm ax
二、集电极和发射极之间的最大允许电压 U(BR)CEO
如W7805 ,输出+5V;W7809 ,输出+9V 输出电流有三个等级:1.5A、0.5A(M)和0.1A(L)。
如W7805 ,输出+5V;最大输出电流为1.5A; W78M05 ,输出+5V;最大输出电流为0.5A; W78L05 ,输出+5V;最大输出电流为0.1A。
W79XX系列 —— 稳定负电压
过热保护
比较放大
10.5.3 集成稳压器电路
从外形上看,集成串联型稳压电路有三个引脚, 分别为输入端、输出端和公共端,因而称为三 端稳压器。
固定式稳压电路:W78XX、W79XX。
可调式稳压电路:W117、W217、W317。
一、W78XX三端稳压器—— 稳定正电压
输出电压有七个等级:5V、6V、9V、12V、15V、 18V和24V。
)
REF
BE 3
R
I
3
2
U
UR T2
ln(
R 2
)
BE 3
R
R
3
1
=U
T
UR T2
ln(
R 2
)
go
R
R
3
1
开关型直流稳压电路
开关型直流稳压电路稳压电源属于线性稳压电路,电路中的调整管工作在放大区。
而开关型稳压电路的调整管工作在开关状态,一般以(10~100)kHz的调制频率快速地工作于饱和区和截止区。
当管子截止时,尽管电压较高,而电流为零;当管子饱和时,尽管电流较大,而管压降很小。
通常只要考虑管子的高频开关损耗。
因此,管子功耗小,其效率很高(80%~90%以上)。
串联型开关电源:电路由开关调整管(T)、续流滤波环节D和L-C2、掌握环节(A、R1-R2、VREF)三个部分组成。
续流滤波环节的作用是将调整管输出的开关脉冲电压波形加以平滑,变成平稳的直流输出电压。
由于这个电压是不稳定的,因而必需通过输出取样,反馈掌握调整管的饱和与截止时间,使输出电压自动进行调整。
设比较放大器输出电压VF<0。
在三角波信号电压VS>VF期间,比较器输出负电位,VB=-Vom。
反之,在VS<VF期间,VB=+Vom,由此可得VB为矩形脉冲。
当VF变动时,VB波形的脉宽ton和占空比q(=ton/T)随着转变。
当VB=+Vom时,调整管T饱和导通,iL=iE,并在L中储能。
T的放射极电位为VE=VI-VCES≈VI,而当VB=-Vom时,调整管T截止,iE=0。
此时,电感L释放储能,其反电势使二极管D导通,iL=iD,所以负载上连续有电流通过,续流二极管D的名称由此而得。
此时,T的放射极电位VE=-VD≈0。
若忽视L中的直流电阻,则输出直流电压Vo即为VE的平均重量。
,q为放射极脉冲占空比。
当VI肯定时,Vo与占空比q成正比。
当滤波器的参数L和C不是足够大时,输出电压将消失肯定的纹波,其基波频率与三角波的频率相同。
稳压过程如下:当输出直流电压Vo下降时,取样电压FVo随着减小,所以|VF|减小。
由图(a)可见,此时调整管T的导通时间ton增加,所以VB波形的占空比q增大,这使Vo增大,由此可弥补Vo的减小。
而当Vo因某种缘由增大时,反馈掌握的结果将使VB波形的占空比q减小,从而使Vo下降,以弥补Vo的增大。
开关电源基础知识介绍
开关电源基础知识介绍开关电源基础知识介绍现在电器化中常用的稳压电源有两大类:线性稳压电源和形状型稳压电源。
线性稳压电源亦称串联调整式稳压电源。
它的优点是成本较低、稳压性能好、输出纹波小,它的缺点是工作效率较低,在中小功率应用场合用得较多。
形状型稳压电源是指开关电源中的调整管工作在截止区和饱和区。
它的工作状态就象普通机械开关一样,当调整管截止时相当开关断开,而调整管饱和导通时相当于开关接通。
这种起着开关作用的三极管我们就把它称为开关管,用开关管来稳定输出电源,我们就把它称为开关型稳压电源。
开关型稳压电源具有体积小、抗干扰能力强、损耗小、效率高、具有保护能力等优点。
计算机及其外部设备中,如计算机、打印机和显示器等都使用开关型稳压电源。
开关电源就其与负载联接的形式不同,可分为并联型和串联型两种。
并联型开关电源与串联型开关电源工作原理基本相同,电压调整范围也差不多。
它们主要区别在于:并联型开关电源,其电压输出端与电网间有开关变压器进行电路上的隔离,因此,机板上除与开关变压器初级相连的部分电路外,其余均不与市电相连,因此并联型号开关电源安全性好,容易与外界接口;而串联型号开关电源由于没有隔离变压器,整机的“地“有可能与电网火线相连,致使整机安全性差,不利于与外界接口。
并联型开关电源电路复杂,对开关管要求高,而串联型开关电源电路相对简单得多,成本也低。
开关电源就其开关管的被激励方式的不同,可分为自激式和他激式两种。
自激式开关电源由开关管、启动电路、反馈电路、稳压电路等组成,这种方式电路简单,稳压精度不高。
他激式开关电源中的开关管的工作状态是通过脉宽调制组件来完成的,这种方式虽然电路复杂,但具有稳压精度高、负载能力强等许多优点,现在电器设备中大多使用它源程序式开关电源。
在他激式开关电源中又可分为电压驱动型和电流驱动型两种。
电压驱动型是指通过电压驱动型脉宽调制组件驱动晶体开关管工作。
电流驱动型芯片有TL494、MC494等,在计算机电源中多使用电压驱动型脉宽调制组件。
串联型稳压电路组成
串联型稳压电路组成串联型稳压电路是一种常见的电路结构,用于稳定电源电压输出。
它由多个稳压器连接而成,通过级联的方式来实现更为精确的电压稳定性。
本文将介绍串联型稳压电路的组成原理和工作方式。
我们需要了解什么是稳压器。
稳压器是一种电子元件,用于将输入电压稳定在设定值附近,以保证电路正常工作。
常见的稳压器有线性稳压器和开关稳压器两种。
线性稳压器是最简单的稳压器类型,它通过可变电阻来调节电压输出,将多余的电压通过功耗转化为热量。
这种稳压器的优点是结构简单、成本低廉,但效率较低,适用于小功率应用。
开关稳压器通过开关管的开关动作来实现电压稳定。
它利用开关管的导通和截止状态来调节电压输出,能够实现高效率的功率转换。
开关稳压器适用于大功率应用,但由于其复杂的控制电路,成本较高。
串联型稳压电路通常由线性稳压器和开关稳压器组成。
线性稳压器常用于前级,用于将较高的输入电压稳定为较低的电压,为后续的开关稳压器提供工作电压。
开关稳压器常用于后级,用于进一步稳定电压,提供更为精确的电源电压。
在串联型稳压电路中,线性稳压器的输出电压通常是开关稳压器的输入电压。
线性稳压器通过将多余的电压转化为热量来降低电压,使其稳定在设定值附近。
然后,开关稳压器将线性稳压器的输出电压作为输入,通过开关动作来实现更为精确的电压稳定。
串联型稳压电路的优点是能够提供更高的电压稳定性和更低的输出波动。
线性稳压器作为前级,能够有效降低输入电压的波动,提供相对稳定的工作电压。
而开关稳压器作为后级,能够进一步降低电压波动,提供更为精确的输出电压。
然而,串联型稳压电路也存在一些缺点。
首先,由于线性稳压器将多余的电压转化为热量,导致较低的效率。
其次,开关稳压器的控制电路较为复杂,需要较高的成本。
另外,串联型稳压电路的设计和调试也相对复杂,需要考虑各个稳压器的工作参数和特性。
在实际应用中,串联型稳压电路常用于对电源电压要求较高的场合,例如精密仪器、通信设备等。
通过将多个稳压器级联,能够实现更高的电压稳定性和更低的输出波动,保证电路正常工作。
三极管串联稳压电路
T2
RW1 RW2
RW
UZ UB2 R2
+
RL UO _
2、稳压原理
当 UI 增加或输出电流减小使 Uo升高时
Uo
UB2
UBE2( = UB2-UZ)
Uo
UC2
(9-8)
+
R3
UI _
T1 R
R1
T2
RW1 RW2
RW
UZ UB2 R2
+
RL UO _
3 、输出电压的确定和调节范围
UO
R1 R2 RW RW 2 R2
稳压电路类型
常用稳压电路 (小功率设备)
稳压管 稳压电路
线性 稳压电路
电路最简单,但 是带负载能力差, 一般只提供基准 电压,较少作为 电源使用。
以下主要讨 论线性稳压 电路。
开关型 稳压电路
效率较高,目 前使用很广泛, 下次课再做简 要介绍。
(9-1)
一、 稳压二极管稳压扩展电路
+
+ 实际上是射极输出
S Uo
电阻用来反映稳压电路受负载变化的影响。
定义为当输入电压固定时输出电压变化量与输出
电流变化量之比。它实际上就是电源戴维南等效 电路的内阻。
(9-10)
四、串联反馈式稳压电路缺点
调整管工作在线性放大区,当负载电流较大时: 损耗 (P=UCE IL) 大
电源的效率 ( =Po/Pi=UoIL/UiIi) 较低
UI iR
–
iZ
T UZ
iL RL
UO
器,Uo=UZ-UBE 。 但带负载的能力比
稳压管强。
–
iR 0, iZ iB iL iE (1 )iB
串联稳压电路工作原理
串联稳压电路工作原理1.串联稳压电路的基本原理串联稳压电路是通过在负载电路前面串联一个稳压器,使得负载电路能够得到稳定的直流电压。
稳压器的作用是通过自动调节电流或电压来保持输出电压不变。
当输入电源电压变化时,稳压电路可以自动调节输出电压或电流,以保持在设定范围内。
2.常见的串联稳压电路常见的串联稳压电路有三种类型:电阻稳压器、二极管稳压器和集成稳压器。
-电阻稳压器:电阻稳压器是一种简单的稳压电路,通过串联一个电阻器将电源电压降低到所需的输出电压。
然而,由于负载变化,输出电压也会变化,所以电阻稳压器具有较大的负载调整率。
此外,电阻稳压器也浪费了大量电功率。
-二极管稳压器:二极管稳压器通过使用一个二极管作为基本元件来实现稳压功能。
在正向偏置时,二极管会开始导通,将多余的电压释放到地上。
单个二极管只能提供固定的输出电压,不适用于变化的负载。
为了抑制输出电压的波动,常常会采用多个二极管级联的方式来实现更好的稳压效果。
-集成稳压器:集成稳压器是一种采用集成电路实现稳压功能的电路。
它由晶体管、电阻、电容等电子元件组成。
集成稳压器在保持输出电压稳定的同时,还具有较高的负载调整率和较小的静态功耗。
根据需要,可以选择不同的输出电压和电流来满足不同的应用要求。
3.典型的串联稳压电路下面以集成稳压器为例,介绍一种常见的串联稳压电路。
-集成稳压器工作原理:集成稳压器的核心部分是一个电压比较器和一个控制器。
电源电压经过转换电路进行滤波和整流,然后通过稳压器的输入端进入稳压器。
稳压器根据反馈电路中的参考电压和输出电压之间的差异,调整控制器的输出信号,控制开关管的导通时间,从而调节输出电压。
-集成稳压器的特点:集成稳压电路通过稳定器的内部反馈机制,能够快速响应输入电压的变化,实现快速调节。
它还具有精确的输出电压和电流控制功能,以及过压保护和过流保护功能,确保稳压器和负载的安全。
4.串联稳压电路的应用总结:串联稳压电路是一种通过在负载电路前面串联一个稳压器来保持输出电压稳定的电子电路。
电路电压调节与稳定如何保持稳定的电压输出
电路电压调节与稳定如何保持稳定的电压输出在现代科技的快速发展中,电路电压调节与稳定变得越来越重要。
无论是家用电器、通讯设备还是工业生产中的各种电子设备,都需要稳定的电压输出来保证其正常运行。
本文将探讨如何实现电路电压的调节和稳定,以确保稳定的电压输出。
一、电压调节的原理电压调节的原理是通过使用稳压器件,对输入电压进行调节,使其输出的电压能够稳定在设定的数值范围内。
最常见的稳压器件是稳压二极管和稳压集成电路。
稳压二极管常用于低压差稳压电路。
它的工作原理是基于在稳压二极管中加入了一个可变的电阻电路,能够根据输入电压的变化自动调节其输出电压,并使其保持在一个稳定的范围内。
稳压集成电路则是一种集成了多个电子器件和稳压控制电路的芯片。
它的设计原理和稳压二极管类似,但具有更高的精确性和可靠性。
稳压集成电路广泛应用于各种电子设备中,例如手机、电脑和各种电源适配器等。
二、稳压方法与电路设计1. 反馈稳压法反馈稳压法是一种常见的电压稳定方法。
其原理是在电路中引入反馈回路,检测输出电压并和参考电压进行比较,根据差值来调节输入电压,使输出电压保持稳定。
典型的反馈稳压电路包括串联稳压电路和并联稳压电路。
串联稳压电路通过可变电阻来调节输入电压,使输出电压稳定。
而并联稳压电路则是通过调节电流的方式来实现稳压。
2. 开关稳压法开关稳压法是一种高效、可靠的稳压方法。
它利用开关管的开关动作,以降低输入电压和输出电压之间的差值,并通过控制开关管的占空比来实现稳压效果。
开关稳压电路由开关器件、电感和电容组成。
电感和电容分别用来储能和滤波,以减小输出电压中的纹波。
三、稳定电压输出的技巧与策略除了选择适当的调节与稳压方法外,还有其他一些技巧和策略可用于稳定电压输出。
1. 优化布局和线路设计合理的布局和线路设计能够减小电阻、电容和电感的影响,减少电压波动和功率损耗。
在设计中,应尽量缩短信号和电源线的长度,降低线路阻抗,提高信号质量和电源稳定性。
开关稳压电路与串联稳压电路分别是什么
开关稳压电路与串联稳压电路分别是什么
一、什么是稳压电路
稳压电路是一种控制电压稳定在一定数值的电路,可以使电路在电
源电压有大幅波动或者使用不同的负载下,其输出电压仍能保持不变。
二、开关稳压电路
开关稳压电路是将开关器件(常用有二极管、场效应管、晶体管等
器件)的导通与截止控制信号与输出电压的反馈信号相结合,通过高
频开关进行电压的变换,实现输入电压到输出电压的变换。
2.1 优点
开关稳压电路的输出电压变换能力和调节范围相对较大,采用开关
方式工作,其效率高、占用面积小、适用性较广,故在工业上得到广
泛的应用。
2.2 缺点
开关稳压电路噪音大、抗干扰能力弱,不适合应用于对稳压要求比
较高的场合。
三、串联稳压电路
串联稳压电路称为线性稳压电路,是通过对电源电压直接降压来实
现输出电压稳定的,控制电路是对基极电流的调节,是通过放大器件(晶体管、电子管等)来实现电压变换和稳压。
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U OT T onU IU CE ST T offU D
Ton T
U
I
UO qUI
A
35
3、串联开关型稳压电路的组成
A
36
4、串联开关型稳压电路的工作原理
UO
UN1 UP2 q
UO
UO
UN1 UP2 q
UO
A
37
5、开关型稳压电路的简化电路
调节脉冲占空比的方式:
(1)、固定Ton,改变f调节Toff;
第十章 直流电源
10.5 串联型稳压电路 10.6 开关型稳压电路
重点: 1、基本调整管稳压电路; 2、集成稳压器电路; 3、开关型稳压电路。
A
1
一、知识回顾
(一)、滤波电路 (二)、稳压管稳压电路 (三)、 举例:
A
2
(一)、滤波电路
1、滤波电路的类型:
电容、电感、复式
2、电容滤波
a
u1 u1
D4 u2
D3 b
D1 S
C D2 RL
uo uo
t
电容: RLC(35)T2
URM1.1 2U2
输出电压: Uo≈1.2U2 Uo=(1.1~1.4)U2
A
3
3、电感滤波电路
L
u1
u2
RL
uo
近似估算: Uo=0.9U2
A
4
4、复式滤波电路
A
5
(二)、稳压管稳压电路
1、电路组成 +
2、稳压原理
IN
123
ADJ IN OUT
(a)
(b)
A
30
10.6 开关型稳压电路
(一)、开关型稳压电路的发展及分类 (二)、串联开关型稳压电路 (三)、并联开关型稳压电路
A
31
(一)、开关型稳压电路的发展及分类
1、线性稳压电路的优缺点。 2、开关型稳压电源的优缺点。 3、开关型稳压电路的分类:
(1)、按调整管与负载的连接方式: 串联型和并联型。
Ui
-
3、电阻R的作用:
R IZ VZ
+ IL
RL
Uo
-
a、吞吐电压的变化
b、限流
A
6
4、电路参数的选择
(1)、输入电压UI的选择
UI=(2~3)UO (2)、稳压管的选择
UZ=UO IZM=(1.5~3)IO(max) (3)、限流电阻R的选择
UI(mi nU ) O RUI(maxU ) O IZmi n IO(max) IZMIO(min
空载。
u1 u1
D4
u2
D1Leabharlann D3CS uoD2
RL
b
uo
t
A
9
(2)、U0=24V UO=1.2U2 正常有载状态。
u1 u1
D4
u2
D1
D3
C
S uo
D2
RL
b
uo
A
t
10
(3)、U0=18V
UO=0.9U2 无电容滤波。
T
u1
D4
u2
D1
RL
D3
uo
D2
uo
A
t
11
(4)、U0=9V
UO=0.45U2
21
(3)、集成稳压电源应用电路
u1
u2
C1 300µF
1 W7805 3
+
2
CI
Co
1F 1µF
_
+ RL Uo
_
U1=220V U2=8V
UC1=1.2 U2 =9.6V Uo=5V
A
22
W7800的基本应用电路
A
23
提高输出电压的电路
+
1 W78XX
2 +
3 UXX_ R
+
UI _
Ci
+
A
32
(2)、按稳压的控制方式:
脉冲宽度调制型(PWM)、 脉冲频率调制型(PFM)、 和混合调制(即脉宽—频率调制)型。 (3)、按调整管是否参与振荡:
自激式和他激式。
(4)、按使用开关管的类型: 晶体管、VMOS管和晶闸管型。
A
33
(二)、串联开关型稳压电路
1、换能电路的基本原理
A
34
2、换能电路的波形分析
(一)、基本调整管电路
(二)、具有放大环节的串联型稳压电路
(三)、三端稳压器的应用
A
15
(一)、基本调整管电路
A
16
① 、电路图 ②、元件作用 ③、工作原理
● 输出电压VO是靠调节调整管的管压降实现稳压。 ● 调整管 足够大,工作在放大区。
Uo=UZ-UBE
A
17
(二)、具有放大环节的串联型稳压电路
CO UO
U_Z DZ
_
固定输出电压 UO= UXX + UZ
A
24
图10.5.20 输出电压可调的实用稳压电路
A
25
2、W7900的应用
7912
A
26
(2)、应用电路
-10V 2 W7905 3 -5V
–
–
1
UI CI
0.1~1F
+
Co
Uo
1µF
+
3 2 1
1端: 公共端 2端: 输入端 3端: 输出端
7809
7812
7815
A
20
(2)、应用电路
+10V 1 W7805 3 + 2
UI CI
0.1~1F
_
0.33 F
Co 1µF
0.1 F
+5V
+
Uo
_
用来抵消输入端接线 较防即长止用1 时产以2 3的生改电自善感激波123端端端振效形:::荡应。输公输,。入共出端端端
A
为了瞬时增减负载电流 时注,意不:致输引入起与输输出出电端压 有较大的波之动间。的即电用压来不 改善负载的得瞬低态于响3V应!。
T
u1
D4 u2
半波整流,无滤波。
D3 D2
RL uo
uo
uo
O
Ot
t
A
12
(5)、一个二极管短路
D2将因电流过大而烧坏,或烧成短 路,有可能烧坏变压器。
T–
u1
D4
u2
D1
RL
D3
uo
D2
+
A
13
(6)、二极管D2接反
D1和D2将因电流过大而烧坏,或烧 成短路,有可能烧坏变压器。
+
–
A
14
10.5 串联型稳压电路
(2)、同时调整Ton和Toff。
A
38
(三)、并联开关型稳压电路
1、换能电路
A
39
2、换能电路的波形分析
A
40
3、并联型开关稳压电路的原理图
A
41
三、课堂小结
1、串联型稳压电路; 2、集成稳压器的应用; 3、开关型稳压电路。
由四部分组成: 基准电压、调整管、取样电路、放大比较环节。
调整管
T
UZ=UP=UN
Uz
Rz
A
UI Dz
R1
R
L
U o
R取 2样 电 路
放 大 比 较 环 节 Uf R3
基准 电压
A
18
(三)、三端稳压器的应用
1、W7800的应用 2、W7900的应用 3、W117的应用
A
19
(1)、实物外形
7805
A
27
3、W117的应用
A
28
W117基本应用电路
VD1
UO
1
R2 R1
1.25
Ui
Ui LM117 Uo
+
ADJ IW VD2
C1
R2 5kΩ
240Ω Uo
R1
+
C3
C2
A
29
W137简介
ADJ
OUT
12 3
-Ui
Ui LM137 Uo
ADJ R1
C2
1μF +
R2
-Uo
120Ω
C1
1μF +
A
7
(三)、 举例:
电路如图所示,U2=20V测得输出 负载上的电压出现如下情况,说明电路处
于何种状态:
a
u1 u1
D4 u2
D3 b
D1 S
C D2 RL
uo
(1)、UO=28V (2)、UO=24V
(3)、UO=18V (4)、UO=9V
(5)、D1短路
(6)、D2接反
A
8
(1)、U0=28V UO=1.4U2