直流稳压电源原理

电时间常数τ=RLC一般较大，电容电压uC 按指数规律缓慢下降。当uO(uC)下降到图 8.8(b)中b点后，u2>uC，VD2、VD4导通， 电容C再次被充电，输出电压增大，以后
重复上述充、放电过程 。
整流电路接入滤波电容后，不仅使输 出电压变得平滑、纹波显著减小，同时输 出电压的平均值也增大了。
输出电压的平均值近似为：
UO≈1.2U2
故二极管的导通时间缩短，一个周期的 导通角θ<π。由于电容C充电的瞬时电流很大 ，形成了浪涌电流，容易损坏二极管，故在 选择二极管时，必须留有足够电流裕量。
电容滤波电路简单，输出电压平均值 UO较高，脉动较小，但是二极管中有较大 的冲击电流。因此，电容滤波电路一般适 用于输出电压较高、负载电流较小并且变 化也较小的场合。
三端固定输出集成稳压器通用产品有 CW7800系列(正电源)和CW7900系列(负电 源)。
图8.14所示为CW7800和CW7900系列 塑料封装和金属封装三端集成稳压器的外 形及管脚排列。
图8.14 三端固定输出集成稳压器的外形及管脚排列
1.基本应用电路
图8.15所示为7800系列集成稳压器的 基本应用电路。由于输出电压决定于集成 稳压器，所以图8.15输出电压为12V，最大 输出电流为1.5A。
三极管被称为调整管。串联型稳压电 路组成框图如图8.13(a)所示，它由调整管 、取样电路、基准电压和比较放大电路等 部分组成。图8.13(b)所示为串联反馈式稳 压电路的原理电路图。
图8.13 串联反馈式稳压电路
VT为调整管，它工作在线性放大区 ，故又称为线性稳压电路。R3和稳压管 VD组成基准电压源，为集成运放A的同 相输入端提供基准电压;R1、R2和Rp组成 取样电路，它将稳压电路的输出电压分压
图8.11 LC电感滤波电路
（2）π型滤波电路
为了进一步减小负百度文库电压中的纹波， 可采用图8.12所示π型LC滤波电路。
图8.12 π型滤波电路
8.2 串联反馈稳压电路
8.2.1 稳压电路主要技术指标
通常用以下几个主要指标来衡量稳压 电路的质量。
1.内阻r0 2.稳压系数 3.温度系数
8.2.2 串联反馈式稳压电路
直流稳压电源原理.ppt
8.1 小功率单相整流滤波电路
图8.1所示为把正弦交流电转换成直流 电的直流稳压电源的原理框图，它一般由 四部分组成，各部分功能如下：
图8.1 直流稳压电源的组成原理框图
变压器：
将正弦工频交流电源电压变换为符合 用电设备所需要的正弦工频交流电压。
整流电路：
利用具有单向导电性能的整流元件， 将正负交替变化的正弦交流电压变换成单 方向的脉动直流电压。
后送到集成运放A的反相输入端；集成运 放A构成比较放大电路，用来对取样电压 与基准电压的差值进行放大。
8.2.3 三端集成稳压器及其应用
三端式稳压器只有三个引出端子，具 有应用时外接元件少、使用方便、性能稳 定、价格低廉等优点，因而得到广泛应用 。三端式稳压器有两种，一种输出电压是 固定的，称为固定输出三端稳压器；另一 种输出电压是可调的，称为可调输出三端 稳压器。它们的基本组成及工作原理都相 同，均采用串联型稳压电路。
图8.7 全桥堆连接方式及电路符号
8.1.2 滤波电路
整流电路将交流电变为脉动直流电， 但其中含有大量的直流和交流成分(称为纹 波电压)。这样的直流电压作为电镀、蓄电 池充电的电源还是允许的，但作为大多数 电子设备的电源，将会产生不良影响，甚 至不能正常工作。在整流电路之后，需要 加接滤波电路，尽量减小输出电压中交流 分量，使之接近于理想的直流电压。
1.单相半波整流电路
单相半波整流电路如图8.2所示，图中T 为电源变压器，用来将市电220V交流电压 变换为整流电路所要求的交流低电压，同 时保证直流电源与市电电源有良好的隔离 。
图8.2 单相半波整流电路
图8.3 单相半波整流电路
2. 单相桥式整流电路
为了克服单相半波整流的缺点，常采 用单相桥式整流电路，它由四个二极管接 成电桥形式构成。图8.4所示为桥式整流电 路的几种画法。
滤波电路：
尽可能地将单向脉动直流电压中的脉 动部分(交流分量)减小，使输出电压成为 比较平滑的直流电压。
稳压电路：
采用某些措施，使输出的直流电压在 电源发生波动或负载变化时保持稳定。
8.1.1 整流电路
小功率直流电源因功率比较小，通 常采用单相交流供电，因此，本节只讨 论单相整流电路。利用二极管的单向导 电作用，可将交流电变为直流电，常用 的二极管整流电路有单相半波整流电路 和单相桥式整流电路等。
1. 电容滤波电路
电容滤波电路如图8.8所示。
图8.8 桥式整流电容滤波电路
假定在t = 0时接通电路，u2为正半周
，当u2由零上升时，VD1、VD3导通，C被
充电，因此uO=uC≈u2
u2达到最大值
时，uO也达到最大值，见图8.8(b)中a点，
然后u2
uC>u2，VD1、VD3截
止，电容C向负载电阻R L放电，由于放
图8.15 7800系列基本应用电路
2.提高输出电压的电路
实际需要的直流稳压电源，如果超过集 成稳压器的输出电压数值时，可外接一些元 件提高输出电压，图8.16所示电路能使输出 电压高于固定电压，图中的UXX为CW78系列 稳压器的固定输出电压数值，显然有：
图8.4 单相桥式整流电路的几种画法
图8.5 桥式整流电路电压电流波形
3. 常用整流组合元件
将单相桥式整流电路的四只二极管制 作在一起，封成一个器件称为整流桥。常 用的整流组合元件有半桥堆和全桥堆。半 桥堆的内部是由两个二极管组成，而全桥 堆的内部是由四个二极管组成。
图8.6 半桥堆连接方式及电路符号
2. 电感滤波电路
图8.10所示电路是电感滤波电路， 它主要适用于负载功率较大即负载电流 很大的情况。
图8.10 电感滤波电路
3. 其他形式滤波电路
——LC型滤波电路和π型滤波电路 （1） LC型滤波电路
电感滤波电路输出电压平均值UO的大 小一般按经验公式计算。
UO=0.9U2
如果要求输出电流较大，输出电压脉 动很小时，可在电感滤波电路之后再加电 容C，组成LC滤波电路，如图8.11所示。