直流稳压电源

1.7 直流稳压电源

1.7.1硅稳压管,稳压电路

一．稳压电路及工作原理

图1-23为稳压管V Z 和限流电阻R组成的稳压电路。

因为稳压管与负载R L 并联。故又称为并联型稳压电路，

其输出电压电流

U0 =U I-I R×R=U z （１-１６）

I0=I R-I z （１-１７）

并联型稳压电路的稳压原理：当负载R L 不变，电网电压由

某种原因而升高，使U i 增大时，负载端电压U0 =U z 也随之

升高，只要U z 稍有升高，就会引起稳压管电流I z 显著增

大，使总电流I R 增大，电阻压降IR增大，结果又使输出

电压U0 下降到接近变化前的数值，从而维持输出电压基本不变。上述稳压过程可简单地表述为：

U I

U0（U

U0

同理，当U I 不变，而负载电阻R L 发生变化时，同样可以维持输出电压基本不变。.其稳压过程请同学们自已分析。

从以上分析可知，稳压管的电流调节作用是这种稳压电路能够稳定输出电压的关键，即利用稳压管反向击穿时电压稍有变化就会引起反向击穿电流I z 很大的变化，通过电阻R 起着电压调整作用，以自动调节输出电压。

二．并联型稳压电路元器件的选择

1．稳压管的选择

稳压管的稳定电压按电路负载电压选择，即U z =U0 ，为保证负载断开时不致于因I z 过大而烧坏稳压管，它的最大稳定电流I zm 应为最大负载电流I omax 的（2～3）倍。

２．限流电阻的计算

选取限流电阻的基本原则是：保证稳压管处于反向击穿的工作区域，即：I zmin

I z 过小，管子稳压性能较差或者不能稳压，I z 过大，会损耗稳压管，限流电阻R应能满足，当电网电压最高，负载电流I O 最小时，I z 不能超过I zmax 即：

R≥（U imax -U z）/（I Omin +I zmax）

当电网电压最小时，负载电流I O 最大时，I z 不能小于I zmin 即

R≤（U imin -U z）/（I zmin +I omax）

R的选取应满足

（U imin -U z）/（I zmin +I omax）≥R≥（U imax -U z）/（I Omin +I zmax）（1-18）并联型稳压电路，因受稳压管稳定电流的限制，输出电流范围较小，输出电压不可调，而且稳压程度也不高，因此一般用于功率较小，负载电流较小，对稳压要求不高且负载变化不大的场合。

1.7.2三端集成稳压器

三端集成稳夺器有三个端子即：输入端、输出端和公共端。它的输出电流较大，有健全

的保护电路，工作安全可靠，使用简单方便，而且稳压程度高，使用简单方便，稳定性能好，因而得到广泛应用。

集成稳压器按输出电压可分为固定式稳压器和可调式稳压器，前者输出端电压是固定的，后者可通过外接元件的方式使输出端电压能在较大的范围内调节。

一．固定输出的三端集成稳压器

1．正电压输出集成稳压器

常用的三端固定正电压稳压器有7800系列，型号中的00两位数表示输出电压的稳定值，例如7805的输出电压是5V，7815输出电压是15V，表1-8、表1-9是7800系列常用型号的电压，电流值

表1-8 7800系列三端固定式集成稳压器的输出电压

２．负电压输出集成稳压器

常用的三端固定负电压稳压器有7900系列，型号中的00两位数表示输出电压的稳定值，与7800相对应，分别为负电压输出。例：7905输出电压值是-5V，7915输出电压-15V。与7800系列一样，按输出电流的不同可分为7900，79M00，79L00，79T00，79H00等型号。其输出电流的林小可参考表1-9。表1-10是三端固定式集成稳压器的主要参数。

二．三端可调式集成稳压器

三端固定式集成稳压器的输出电压都是固定的稳定电压输出，在实际应用中不太方便，实际应用中还有可调的集成稳压器，常用的型号及主要参数如表1-11、表1-12所示：

表中型号为LM117/LM217/LM317的就是输出电压能在1．25～37V 范围可调的三端可

调输出正稳压器。而型号为LM117/LM217/LM317则为输出电压能在-1．25～37V 可调的三端可调节器输出负稳压器。 1.7.3三端集成稳压的应用

一．基本应用 图1-24是三端固定输出集成稳压器的基本应用电路。电容C 1 的作用是防止因输入线较长引起的电感效应，防止产生自激振荡；C 2 用以改善输出瞬态特性，抑制自激振荡，减少高频噪声，C 1，C 2 最好采用瓷片

电容且焊接时应尽量靠近集成稳压器的引脚。 二．正，负电压同时输出的稳压电路 当需要正，负两组电源输出时，可采用图1-25方式制作稳压器提供正，负双电源。

三．提高输出电压电路

如图1-26所示

U O =U XX （1+R 2/R 1）+I W R ２ （1-19） U XX 是三端集成稳压器的标称输出电压。I W 是组件的静态电流，约为几毫安，当I W 较

O -

小时，U O≈U XX（1+R2/R1）（1-20）

例1-3在下列几种情况下可选用什么型号

的三端集成稳压器

1）U O =+15V，R L最小值为20Ω

2）U O=+5V，最大负载电流I omax=350mA

3）U O=-12V，输出电流范围I O=10-80 mA

解：

1）I omax=U O/R L=15/20=０．７５A

根据表(1-8)(1-9)可知应选项LW7815 Array 2) 根据据已知U O=+5V, I omax=350 mA

查表1-8、表1-9应选用LW78M05。

3) 输出电压为负值,电流小于100Ma,根据表1-8、

表1-9应选用LW79L12。

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1.7.4三端可调式集成稳压器

图1-27所示电路是三端可调式集成稳压的基

本应用电路，该电路的输出电压在1.25～37V连续可调，其输出电压U O=1．25×（1+R P/R1）改变R P 阻值即可改变输出电压。

电容C1是输入端滤波电容，C2用于旁路基准电压的纹波电压，提高稳压的纹波抑制性能，C3则为改善输出瞬态特性，抑制自激振荡.V D1，V D2是保护二极管，若输入端发生短路，C3的放电电流会反向流经317，使LM317被冲击损坏，V D1的接入可对C3进行放电，从而使LM317得到保护.当输出端出现短路时，C2上的放电电流经V D2短路放电，也使LM317得到保护。