第7章 集成稳压电源(1)
电工与电子技术基础第7章答案
电工与电子技术基础第7章答案第7章直流稳压电源习题参考答案7.1单相半波整流电路如图7.1所示。
已知负载电阻RL＝600Ω，变压器副边电压U2＝20V。
试求输出电压UO、电流的平均值IO及二极管截止时承受的最大反向电压UDRM。
解：U0=0.45U2=0.45某20=9（V）I0= 9U0==15（mA）RL600UDRM=2U2=2某20=28.2（V）7.2有一电压为110V、负载电阻为55Ω的直流负载，采用单相桥式整流电路（不带滤波器）供电。
试求变压器副边电压和输出电流的平均值，并计算二极管的电流ID和最高反向电压UDRM。
如改用半波整流电路，重新计算上述各量。
解：采用单相桥式整流电路时∵U0=0.9U2∴U2=U0110==122（V）0.90.9110=2(A)I0=5511ID=I0=某2=1(A)22UDRM=2U2=2某122=173（V）当采用单相半波整流电路时U2=110U0==244（V）0.450.45110=2(A)I0=55ID=I0=2(A)UDRM=2U2=2某244=346（V）7.3单相桥式整流电路中，不带滤波器，已知负载电阻R＝360Ω，负载电压UO＝90V。
试计算变压器副边的电压有效值U2和输出电流的平均值，并计算二极管的电流ID和最高反向电压UDRM。
解：采用单相桥式整流电路时∵U0=0.9U2∴U2=U090==100（V）0.90.915590=0.25(A)36011ID=I0=某0.25=0.125(A)22I0=UDRM=2U2=2某100=141.2（V）7.4单相桥式整流电路如图7.4所示。
已知负载电阻RL＝360Ω，变压器副边电压U2＝220V。
试求输出电压UO、电流的平均值IO及二极管的电流ID二极管截止和最高反向电压UDRM。
解：U0=0.9U2=0.9某220=198（V）I0=ID=U0198==0.55（mA）RL36011IO=某0.55=0.275(mA)22UDRM=2U2=2某220=311（V）7.5在单相桥式整流电容滤波电路中，若发生下列情况之一时，对电路正常工作有什么影响？①负载开路；②滤波电容短路；③滤波电容断路；④整流桥中一只二极管断路；⑤整流桥中一只二极管极性接反。
电工电子技术与技能第七章《直流稳压电源》教案
电工电子技术及应用第七章《直流稳压电源》教案（7-1）【课题编号】03-07-01【课题名称】整流电路【教学目标】应知：1．整流的概念；2．理解整流电路的工作过程及不同类型的整流电路的优缺点；3．*了解晶闸管可控整流电路。
应会：1．能分析负载上电压的波形，会根据电压波形判断电路的故障点；2．正确计算电压、电流平均值，会根据电路要求选择整流电路元件参数。
【教学重点】整流的概念及意义；整流电路的工作过程分析以及元件参数的选择。
【难点分析】整流电路各点的电压波形分析及元件参数的选择。
【学情分析】根据学生特点，利用“做中教”，让学生在“做”中认识各种整流电路形式，通过“现象”自主探究整流电路特点，并会结合现象分析电路的故障点。
利用多媒体课件将整流电路工作过程形象化，以利于学生的理解。
对于参数的计算，省却繁琐的公式推导过程及原理讲解过程，要求学生会直接根据公式进行简单计算，合理选择元件参数即可。
【教学方法】讲授法、演示法【教具资源】整流二极管，整流桥，0～220V单相可调交流电源，多媒体课件，万用表，双踪示波器。
【课时安排】2学时（90分钟）【教学过程】一、导入新课直流电源在日常生活中应用很广，它的来源中，除了将其他形式的能直接转化为直流电能外，交流电经整流变为直流电也是直流电源的一种重要的形式。
【多媒体演示】（多媒体演示直流稳压电源稳压流程）引出：交流电能变为直流电的第一个环节-----整流电路二、讲授新课教学环节1：单相半波整流（一）“做中教”——单相半波整流电路实验教师活动：投影单相半波整流电路图，让学生搭建电路。
学生活动：分组实验（1）根据电路图，将一只变压器、一个整流二极管、一个负载电阻连接电路。
（2）闭合开关，用示波器观察交流输入端电压u1、负载两端电压u2的波形，并对波形特点作比较。
（3）用万用表测量交流输入端电压、负载两端电压，比较两者数值关系。
（4）交换二极管的正负极，再次观察比较u 1、u 2波形特点。
《集成稳压电源》课件
通用集成稳压电源的设计原则
1
稳定性
确保电源输出的稳定性和纹波小，以满足各种应用要求。
2
高效率
通过优化转换电路、减小功率损耗，提高电源的能效。
3
保护功能
设计电流保护、过温保护、短路保护等多种保护措施，提高电源的可靠性。
通用集成稳压电源的市场前景
随着电子设备的快速发展，通用集成稳压电源在各个领域的应用需求不断增长。未来，通用集成稳压电源市场 有着广阔的发展前景。
采用SMT封装技术，使电源体积更小、更轻 便。
4 可调性
支持输出电压的调整，适应不同应用需求。
通用集成稳压电源的应用领域
工业自动化
广泛应用于PLC、工控机、机 器人等工业自动化设备。
医疗设备
适用于医疗器械、医疗检测设 备等对电源质量要求高的场景。
通信设备
可用于通信基站、光通信设备、 无线路由器等通信设备。
开关稳压电源
采用开关电源原理，具有高能效和小体积的特点。
开关−线性混合稳压电源
结合了开关稳压电源和线性稳压电源的优点。
通用集成稳压电源的特点
1 高效节能
采用先进的集成芯片和功率转换技具备过载保护、过热保护和短路保护等功能， 确保电源的稳定性和可靠性。
3 小型化
《通用集成稳压电源》
本PPT课件将详细介绍通用集成稳压电源的概述、定义和作用，以及常见的 稳压电源分类。还将重点介绍通用集成稳压电源的特点、应用领域、设计原 则和市场前景。
概述
本节将简要介绍通用集成稳压电源的概况，包括其基本定义、作用和重要性。
稳压电源的分类
线性稳压电源
传统的稳压电源，通过线性元件实现稳压功能。
电子技术基础第7章直流稳压电源课件
(1) 负载的电流
IO
UO RL
12 4
mA
3mA
R 两端的电压 UR UI UO (3012)V 18V
通 过R的电流
IR
UR R
18 2
9mA
稳压管的电流 Iz IR IO 6mA
(2) 变压器副边电压的有效值
U2
UI
1.2
30 V 1.2
25V
(3) 二极管的平均电流
ID
1 2
UDRM 2 3U 2 2.45U 2 1.05U 0
常用的整流电路比较
名称
单相半波 单相全波 单相桥式 三相半波 三相桥式
负载 直流 电压
0.45U2 0.9U2
每个管 子承受 的最大 反向电 压
1.41U2
2.82U2
选择管子的参数
每个管 子的平 均电流
Io
0.5 Io
每个管子 承受的最 大反向电 压
Uf R2 Rp2 UO R1 R2 Rp
（2）基准电压环节：它是由稳压管DZ和限 流电阻R3构成的电路中获得，即取稳压管的电 压UZ，它是一个稳定性较高的直流电压，作为 调整、比较的标准。
（3）比较放大电路：由三极管T2构成，它 将取样电压Uf和基准电压UZ比较产生的差值电 压放大后去控制调整管T1的压降UCE1。
~220V
u2
uL
（1）
变压器副绕组电压有效值为
U 2 Uo / 0.9 26.6V
每个二极管承受的最高反向电压为 U DRM 2U 2 2 26.6 37.6V
流过每个二极管的电流平均值为
ID
IL 2
U0 2RL
24 2 50
0.24 A
《集成稳压器》ppt课件
随着半导体工艺的开展，如今已消费并广泛运 用的单片集成稳压电源，具有体积小，可靠性高， 运用灵敏，价钱低廉等优点。最简单的集成稳压电 源只需输入，输出和公共引出端，故称之为三端集 成稳压器。
本节主要引见常用的W7800系列三端集成稳压 器，其内部也是串联型晶体管稳压电路。
原
理
当vi为负半周时，二极管D2、D4导通，在
负载电阻上得到正弦波的正半周。
滤波电路
滤波电路是将脉动直流中的交流成分滤除，减少交流
成分，添加直流成分。利用电抗性元件对交、直流阻
电容器抗C对的直不流开同路，，可对实现滤波。
交流阻抗小，所以C应该
电感器L对直流阻抗小，对交流
并联在负载两端。
常用滤波电路阻抗大，因此L 应与负载串联。
R1 R
VI
-
VO1
+
V f R2 RL VO
VZ R3
(2) 线性串联型稳
压电源的任务原理
R1
R
1．输入电压变化，
VI
-
VO1
+
V f R2 RL VO
负载电流坚持不变
VZ R3
输入电压VI的添加，必然会使输出电压VO有所添加，输出 电压经过取样电路取出一部分信号Vf与基准源电压VZ比较， 获得误差信号ΔV。误差信号经放大后，用VO1去控制调整管 的管压降VCE添加，从而抵消输入电压添加的影响。
第七章 集成稳压器
• 第一节 概述 • 第二节 集成稳压器典型电路分析 • 第三节 集成稳压器的运用 • 第四节 开关稳压电源任务原理 • 第五节 集成开关稳压器及其运用
直流稳压电源是能为负载提供稳定直流电源的电子 安装。直流稳压电源的供电电源大都是交流电源， 当交流供电电源的电压或负载电阻变化时，稳压器 的直流输出电压都会坚持稳定。
《集成稳压器》课件
02
集成稳压器的应用
电子设备电源
01
02
03
电视机
集成稳压器能够为电视机 提供稳定的直流电压，确 保图像和声音的正常输出 。
电脑
电脑的各部分电路需要稳 定的电压来正常工作，集 成稳压器能够确保电脑的 稳定运行。
智能化的发展趋势
智能化控制
集成稳压器将实现智能化控制，能够自动调节输出电压，提高系统的稳定性和可靠性。
智能化诊断
集成稳压器将具备智能化诊断功能，能够实时监测自身的运行状态，及时发现并处理故 障。
THANK YOU
比较不同产品
可以通过比较不同产品、品牌 、价格等因素，选择性价比最 高的集成稳压器。
参考专业意见
如果对集成稳压器的选择存在 疑问，可以咨询专业人士或厂 家，以获得更加准确和专业的
建议。
04
集成稳压器的使用注意事项
输入电压和输出电压的限制
输入电压限制
集成稳压器有输入电压范围的要求，超出范围可能导致稳压 器损坏或性能下降。
化合物半导体材料
化合物半导体材料如GaAs、InP等在高速、高频、高温等领域具有优异性能，将有助于提升集成稳压器的应用范 围。
新工艺的研发
纳米工艺
随着纳米工艺的不断进步，集成稳压器 的尺寸将进一步缩小，功耗和成本也将 得到降低。
VS
薄膜工艺
薄膜工艺能够实现多层布线和三维集成， 提高集成稳压器的集成度和可靠性。
输出电压限制
集成稳压器的输出电压是固定的，使用时应确保输出电压符 合要求，避免过高或过低。
最大负载电流的限制
最大负载电流
《集成稳压电源》课件
集成稳压电源需要具备多种功能 ，如过流保护、过压保护、欠压 保护等，以满足电子设备对电源 性能的多样化需求。
集成稳压电源的应用前景展望
5G通信
5G通信技术的快速发展，将推动集成稳压 电源在通信领域的应用。
电动汽车
电动汽车的普及和发展，将为集成稳压电源 提供广阔的市场空间。
智能家居
智能家居市场的不断扩大，将促进集成稳压 电源在智能家居领域的应用。
02
开关集成稳压电源的开关管工作在开关状态，通过改变占空比
或频率实现输出电压的调节。
开关集成稳压电源具有较高的效率，但输出噪声较大。
03
集成稳压电源的性能指标
输出电压范围
指集成稳压电源能够输出的电压范围。
输出电流
指集成稳压电源，即输出功率与输入功率的比值。
集成稳压电源的特点
体积小、重量轻
由于采用了集成技术，所以其体 积和重量远小于分立元件构成的 稳压电源。
性能稳定
由于采用了精密的制造工艺，所 以其输出电压的稳定性很高，具 有良好的温度特性和负载特性。
使用方便
由于其内部电路已经集成化，所 以用户只需要简单地连接输入和 输出线路即可使用。
集成稳压电源的应用
集成稳压电源的工作原理
线性集成稳压电源的工作原理
线性集成稳压电源通过调整管改变输出电压，将 不稳定电压变为稳定输出。
线性集成稳压电源的调整管工作在线性放大区， 通过负反馈电路实现输出电压的稳定。
线性集成稳压电源具有较低的输出噪声和较好的 稳定性，但效率较低。
开关集成稳压电源的工作原理
01
开关集成稳压电源通过开关管控制能量传输，实现输出电压的 稳定。
集成稳压电源的发展历程
电子线路第7章
(2)当负载电流变化时
稳压过程： IL UO UO
IZ
UR
IR
I
+
R
V
Uz IZ IL
+
+
+
UI
+
-
UO RL +
7.3.2 串联型稳压电路
稳压管稳压电路的缺点： （1）带负载能力差 （2）输出电压不可调
V1
+
改进： （1）提高带负载能 力——在输出端加一射 极输出器
+
R Uz
+
V2
+
RL UO +
+
4
+
VD4 220V
VD 1
1
+
u1
u2
3
C
VD3 VD 2
2
uL -
+
u2＞ uC时： 二极管导通，C充电 u2＜ uC时： 二极管截止，C放电。 由于RL=∞，无放电回 路，所以uC保持。
u2
+
t
uL
uc=uL
t
（2）接入RL（且RLC较大）时
uc
+
4
+
VD 4 220V
VD1
1
+ +
u1
u2
2
+
（1）输出电压平均值UL：
U L 0.45U2
（2）输出电流平均值Io ： I = U /R =0.45 U / R L L L 2 L
3. 整流元件的选择
（1）流过二极管的平均电流：
ID = IL
V
+
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2020年7月30日星期四
集成电路原理及应用 山东理工大学电气与电子工程学院
2
7.1.1 线性集成稳压器的基本结构
图7-1-1 线性集成稳压器的基本构成
主要由基准电压、比较放大器、取样电路、 调整电路、启动电路和保护电路组成。
2020年7月30日星期四
集成电路原理及应用 山东理工大学电气与电子工程学院
15
(2)固定低压输出电路
(3)加外接保护电路
图7-1-14 固定低压输出电路
图7-1-15 加外接保护电路
不加可调输出电阻网络，得到 1.25V 固定低压 输出的电路，温度漂移很低，只由内部基准电压源 的温漂决定。
2020年7月30日星期四
集成电路原理及应用 山东理工大学电气与电子工程学院
16
3.应用实例
第7章 集成稳压电源
7.1 线性集成稳压电源 7.2 新型低压差集成稳压器 7.3 开关型稳压电源 7.4 新型单片开关电源
2020年7月30日星期四
集成电路原理及应用 山东理工大学电气与电子工程学院
1
7.1 线性集成稳压电源
7.1.1 线性集成稳压器的基本结构 7.1.2 集成稳压器的参数 7.1.3 集成稳压器的分类及使用注意事项 7.1.4 三端集成稳压器 7.1.5 三端可调输出稳压器
8
图7-1-4 采用稳压管提高输出电压电路
Uo = Uoo+UZ
（7-1-2）
式中，Uoo为78XX系列产品输出电压，UZ为 稳压二极管VDZ的稳定电压。
2020年7月30日星期四
集成电路原理及应用 山东理工大学电气与电子工程学院
9
图7-1-5 采用电阻升压法提高输出电压电路
I1
U oo R1
I2 = I1 + ID
12
图7-1-10 稳压器降压法电路
输出电流
Io = 5V/R + ID
图7-1-11 恒流源电路
式中，ID = 1.5mA （采用7805）。因此，
改变R可调整输出电
流的大小。
2020年7月30日星期四
集成电路原理及应用 山东理工大学电气与电子工程学院
13
7.1.5 三端可调输出稳压器
1. 三端可调输出稳压器的特点
图7-1-12 三端可调稳压器的外形与管脚配置
2020年7月30日星期四
集成电路原理及应用 山东理工大学电气与电子工程学院
14
2. 典型应用电路
(1)一般应用电路
图7-1-13 一般应用电路
输出电压 Uo =1.25(1+RRP／R1)+IDRRP
2020年7月30日星期四
集成电路原理及应用 山东理工大学电气与电子工程学院
2020年7月30日星期四
集成电路原理及应用 山东理工大学电气与电子工程学院
5
③为确保输出电压的稳定性，应保证最小输 入输出压差。如三端集成稳压器的最小压差约2V， 一般使用时压差应保持在3V以上。同时又要注意 最大输入输出压差范围不超出规定范围。
④为了扩大输出电流，三端集成稳压器允许 并联使用。
3
7.1.2 集成稳压器的参数
1. 电压调整率SV 2. 电流调整率SI 3. 输出阻抗Z0 4. 输出电压长期稳定性ST 5. 输出电压温漂SP 6. 纹波抑制比SRR
7. 最大输入电压UImax 8. 最小输入输出电压差 （UI Uo） 9. 输出电压Uo 10. 最大输出电流Io 11. 稳压器最大功耗PM
2020年7月30日星期四
集成电路原理及应用 山东理工大学电气与电子工程学院
4
集成稳压器使用时应注意以下5点：
①集成稳压器电路品种很多，从调整方式上有 线性的和开关式的；从输出方式上有固定和可调式 的。因三端稳压器优点比较明显，使用操作都比较 方便，选用时应优先考虑。
②在接入电路之前，一定要分清引脚及其作用， 避免 接错时损坏集成块。输出电压大于6V的三端 集成稳压器的输入、输出端需接保护二极管，可防 止输入电压突然降低时，输出电容对输出端放电引 起三端集成稳压器的损坏。
①从零起调的实用稳压电源。
图 7-1-16 从零起调的实用稳压电源
2020年7月30日星期四
集成电路原理及应用 山东理工大学电气与电子工程学院
17
②扩大输出电流的电路。
图7-1-17 采用外接PNP功率管扩大电流的实用电路
2020年7月30日星期四
集成电路原理及应用 山东理工大学电气与电子工程学院
VT2和Rs组成限流保护电路。
2020年7月30日星期四
集成电路原理及应用 山东理工大学电气与电子工程学院
11
UI UZ UBE UI UI UCE
图7-1-7提高输入电压的电路图
图7-1-8 采用三极管和稳压管 提高输入电压的电路
图7-1-9 电阻降压法电路
2020年7月30日星期四
集成电路原理及应用 山东理工大学电气与电子工程学院
Uo = Uoo + I2 R2 = Uoo + (I1 + ID) R2
Uo
(1
R2 R1
)U oo
IR D2
Uo
(1
R2 R1
)Uoo
2020年7月30日星期四
集成电路原理及应用 山东理工大学电气与电子工程学院
10
图7-1-6 扩大输出电流的电路
Io = Io1 + Ioo
(7-1-6)
VT1是外接扩流功率管，它能提供的输 出电流为Io1，而稳压器本身输出电流为Ioo， 则总的输出电流Io
⑤使用时，要焊接牢固可靠。对要求加散热 装置的，必须加装符合要求尺寸的散热装置。
2020年7月30日星期四
集成电路原理及应用 山东理工大学电气与电子工程学院
6
7.1.4 三端集成稳压器
1. 78XX/79XX系列的特点
图7-1-2 三端集成稳压器的封装形式和引脚功能
2020年7月30日星期四
集成电路原理及应用 山东理工大学电气与电子工程学院
18
③恒流源电路
输出电流为1A 的恒流源电路
输出电流可调 的恒流源电路
图7-1-18 恒流源电路
2020年7月30日星期四
集成电路原理及应用 山东理7.2 新型低压差集成稳压器
7.2.1 新型低压差78系列/MIC5156的应用 1. KA78系列低压差稳压器
7
2.典型应用电路
图7-1-3 78XX的基本应用电路
输入电压的选择是：Umax > UI > Uo+2V 式中，UImax为产品允许的最大输入电压；Uo为输 出电压；2V为最小输入输出电压差。电路中的外 接二极管VD起输入短路保护作用。
2020年7月30日星期四
集成电路原理及应用 山东理工大学电气与电子工程学院