稳压电路教学课件

27.5 10 23
0.76kΩ
（3）求出限流电阻
Rmax

Uimin U L IZ ILmax

22.5 10 5 10

0.83kΩ
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所以R的取值范围为0.76 kΩ≤R≤0.83kΩ，其功率为：
PR

U
2 R
R

(Uimax U L )2 Rm in

(27.5 10)2 760
为电压串联
T
深度负反馈
R
R1 故称串联稳压
UI
UZ
AV+- UF
RW R2
RL Uo
注：R1’和R2’
图9.8 串联反馈式稳压电路
中包含Rw
在运放理想条件下:
Uo
(1
R1' ) Uz
R2 '
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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。 4. 调整管采用复合三极管以扩大输出电流的范围。
图9.15 可调输出三端集成稳压器
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(1) 基本应用电路
图9.16 W317基本应用线路
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（a）基本应用电路
（b）加保护二极管的应用电路
图9.17 W337的应用电路
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(2) 显示器慢启动应用电路
图9.18 显示器慢启动应用电路
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(3) 电子控制应用电路
图9.19所示是用W317组成的为TTL门电路供电的应用电 路。图中输出电压的“有”、“无”，可由A点输入脉冲的高、 低电平来控制。
Uomax

R1

R2 R2

Rw
U
Z
3 6 18V
U o m in

R1 R2 Rw R2 Rw
UZ

36 2
9V
故：该串联型稳压电路的输出电压可在9V~18V之间调节。
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电路改进
1. 选用差动放大器或运放构成的放大器代替T2管构 成的放大器，可以解决零点漂移的问题。
R1
U0
R2
图9.11 提高输出电压电路
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图中三端集成稳压器工作在悬浮状态，稳压电路的 输出电压为
Uo

(1
R2 R1
)U
XX
IQ R2
若R1、R2阻值较小，则可忽略IQ R2，于是
Uo
(1
R2 R1
)U
XX
图9.11所示电路的缺点是：当稳压电路输入电压Ui变 化时，IQ也发生变化，这将影响稳压电路的稳压精度， 特别是R2较大时这种影响更明显。
由式 IZmax=(1.5~3)ILmax ，可查手册选择2CW17稳压
管，其参数为：UZ=(9 ~ 10.5)V，IZ=5mA，
PZ=250mW，IZmax=23mA，rz=25Ω。
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(2) 取Ui =25V，Ui 变化±10%时可算得
Uimax=27.5V
Uimin=22.5V
Rmin
Uimax UL IZ max
0.41W
故可选择标称值为820Ω/0.5W的电阻器
并联型稳压电路结构简单，但受稳压 管最大电流限制，又不能任意调节输 出电压，所以只适用于输出电压不需 调节，负载电流小，要求不甚高的场 合。
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9.2.2 串联型稳压电路
1.电路组成
(1) 采样单元
+
R4
采样单元有R1、 R2、和Rw组成，与 UI
须选择大功率三极管 。
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2.稳压原理 利用电压负反馈稳定输出电压
当 UI 增加或输出负载变化使 Uo升高时
Uo
UB2
Uo
分立元件温度 稳定性差
UBE2( = UB2-UZ） UC2
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•输出电压的调节
UO

R1 R2 RW RW 2 R2
U Z U BE 2
（UBE2可略）
9.2 稳压电路
9.2.1 并联型稳压电源 9.2.2 串联型稳压电源 9.3.3 三端集成稳压器
9.2 稳压电路
常用稳压电路 (小功率设备)
稳压管 稳压电路
线性（模拟） 开关型数字式
稳压电路
稳压电路
电路最简单， 但是带负载能 力差，输出功 率小。一般只 提供基准电压， 不作为电源使 用。
以下主要讨 论线性稳压 电路。
稳压电源以小功率三端集成稳压器应用最为普遍。常用 的型号有W78××系列、W79××系列、W317系列、W337 系列。
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集成稳压电源的分类
三端集成 稳压器
可调式 固定式
负稳压W79XX 正稳压W78XX
注：型号后XX两位数字代表输出电压值
输出额定电压值有如下系列: 5V、9V、12V 、18V、 24V等 。
UZ=UL IZmax=(1.5~3)ILmax Ui=(2 ~ 3)UZ
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例9.3 设电网波动引起整流滤波电路的输出电压变化
±10%，RL=1kΩ，要求UL=10V，试确定图9.6
中稳压电路元件的参数。
解： (1) 根据UZ=UL=10V 得
IL
UL RL

10 1

10m
A

I
L
m
ax
当电位器滑动端在最上端时，可得最大输出电压
Uomax

R1

R2 R1
Rp
U XX
当电位器滑动端在最下端时，可得最小输出电压
U o m in

R1 R2 RP R1 RP
U XX
R1
R2 R1
RP RP
U
XX

Uo

R1

R2 R1

RP U XX
HOME
例9.5 在图9.12中，若选用三端集成稳压器W7815，已知
UOmax

R1

R2 R2
RW
U Z U BE 2
（调至最下端）
UOmin

R1 R2 RW RW R2
U Z UБайду номын сангаасBE 2
（调至最上端）
HOME
HOHOMMEE
HOME
例9.4
在图9.7中，设稳压管工作电压UZ=6V，采样单元 中R1=R2=Rw，试估算输出电压的调节范围。
负载RL并联，通过 _ 它可以反映输出电
T1
R3
R1
T2
RW1 RW2
RW
UZ UB2 R2
+
RL UO _
压Uo的变化。
图9.7串联型稳压电路
(2) 基准单元
基准单元由限 流电阻R3与稳压管 组成。
（3）放大单元 4）调整单元
放大单元
调整单元由三极管T1
由三极管T2组成。 组成，它是串联型稳压
电路的核心元件。T1必
VT
1 W7800 2
UI
C1
3
R
200Ω
UO’
C3
RL C4
UO
0.33μF
VD
C102μF
25μF 0.1μF
图9.13 扩大输出电流电路
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(4) 恒流源应用电路 恒流源应用电路如图9.14所示。
图9.14 恒流源应用电路
HOME
1
W7800
2
3
C1
UI
0.33μF
IQUxx
C2 0.1μF
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9.2.3 三端集成稳压器
目前，集成稳压器已达百余种，并且成为模拟集成电路 的一个重要分支。它具有输出电流大，输出电压高，体积小， 安装调试方便，可靠性高等优点，在电子电路中应用十分广 泛。
集成稳压器有三端及多端两种外部结构形式。输出电压 有可调和固定两种形式：固定式输出电压为标准值，使用时 不能再调节；可调式可通过外接元件，在较大范围内调节输 出电压。此外，还有输出正电压和输出负电压的集成稳压器。
R
U0
RL
图9.14 恒流源应用电路
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2. 可调输出的三端集成稳压器
W317（正输出）、W337（负输出）是近几 年较新的产品，其最大输入、输出电压差极限为 40V，输出电压1.2~35V（或 -1.2V ~ -35V）连续可 调，输出电流0.5~1.5A，最小负载电流为5mA，输 出端与调整端之间基准电压为1.25V，调整端静态 电流为50µA。其外形及符号如图9.15所示。
2
UI
CI
Co
0.1~1F
1µF
_
+
Uo
_
图9.10 固定输出稳压器基本应用电路
注意：输入与输出端之间的电压不得低于3V！
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（2）扩展输出电压的应用电路
如果需要高于三端集成稳压器的输出电压，可采用如图 9.11所示的升压电路。
1 W78xx
2
UI
3
C1
0.33uF
IQ UXX
C0 0.1uF
注：金属封装和塑料封装管脚定义不同，
使用时一定要先查手册。
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三端集成稳压器的组成
输入端 +
调整管
输出端 +
启基
UI 动 准
电 路
电 源
放大 电路
保护 电路
采
样 电
UO
路
–
–
三端集成稳压器的组成
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1.固定输出三端集成稳压器
（1）基本应用电路 输出为固定正压时的接法如图所示。
1
+
W78XX 3
RP=500Ω，欲使输出电压调节范围为20~45V，求 R1和R2的电阻值。
解： 由上式可得
45 R1 R2 500 15 R1
20 R1 R2 500 15 R1 500
解得 R1= 400Ω ; R2=300Ω
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(3) 扩展输出电流的应用电路 扩展输出电流的应用电路如图9.13所示。
效率较高， 目前广泛使 用，这里简 单介绍。
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9.2.1 并联型稳压电路
其稳压过程分述如下：
当RL未变动时，若电 网电压上升，则
Ui↑→UL↑→IZ↑→I↑→UR
↑→UL↓
图9.6 并联型直流稳压电路
当电网未波动时， 选择稳压管时，一般可按以下公式估算
若RL 减小，则
IL↑→I↑→UR↑→UL↓ →IZ↓→I↓→UR↓→U L↑
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三
端
集
21
成
稳
压 器
(a) 金属菱形式
123 (b) 塑料直插式
的
外
1 23
12
3
型
(c) 塑料截圆式
(d) 金属圆壳式
三端集成稳压器的外形
HOME
3 2 1
1端: 输入端 2端: 公共端 3端: 输出端
3 2 1
1端: 公共端 2端: 输入端 3端: 输出端
W7800系列稳压器外形
W7900系列稳压器外形
HOME
图9.12所示电路是用W78XX和μ A741组成的输出电压可 调的稳压电路。图中集成运放作为电压跟随器使用，它的 电源借助于三端集成稳压器的输入直流电压。
1
2
W78xx
3
UXX
R1
UI
C1
Rp1
UA
A
Rp2 Rp
0.33μF
R2
C0 UO
0.1μF
图9.12 输出电压可调电路
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由图9.12可知
图9.19 电子控制应用电路
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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
为了提高效率，可采用开关型稳压电源。
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