稳压电路原理及的设计26页PPT
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并联型稳压电路ppt
2、输入电压合适:加正向电压——死区——导通区
0V 导通电压0.7V
加反向电压——截止区——反向击穿区
0V
VZ
3、实质：用电流来调节电压达到稳定的效果
-
二、并联稳压电路
稳压管工作在反向击穿区时，流过稳压管的电流在相当大的范围内变化，其 两端的电压基本不变。利用稳压管的这一特性可实现电源的稳压功能。
串联稳压电路适合单片集成电路制造，相应的集成电路产品称 为单片集成线性稳压器，简称集成稳压器。
只有3个引出端的集成稳压器称为三端稳压器，3个引出端分别 是输入电压端、输出电压端和公共端或调整端。
输出电压固定的是三端固定稳压器，输出电压可调的是三端可 调稳压器。
图2 三端稳压器封装和框图
-
1、三端集成稳压器的分类
稳压管主要参数：
稳定电压VZ：指稳压管的反向击穿电压。
几点说明：
稳定电流IZ：指管子在正常工作时的参考电 流值，其值在稳压区域的最大 电流IZmax与 最小电流IZmin之间。当流过管子的电流小 于IZmin时管子不能起稳压作用。当流过管 子的电流超过IZmax管子将过热而烧毁。
1、稳定性要好——稳压二极管多为硅管
1．电路组成
下图所示的是硅稳压管稳压电路，电路中的稳压管V并联在负载RL 两端，所以这是一个并联型稳压电路。稳压电路的输入电压VI来自整流、 滤波电路的输出电压，电阻R起限流和分压作用。
-
2．工作原理
当任何因素，例如 VI增加，引起输出 电压VO增加时，将 发生下述自动调节 过程：
V I V O 稳 压 I Z 管 I Z I O 特 I R 性 I R R V R
-
讨论：①R = 0时，能否稳压？
VI=Vz 稳压 VI<Vz 截止 VI>Vz 烧毁 管子很有可能截止或反向击穿，不能正常地工作。
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
稳压电路
图9-10 运放作为比较放大器的稳压电源
若要提高电路的电压调节能力，则可以用提高比较放大器的放大倍 数来实现。图9-10中用集成运放作比较放大器，调整管采用复合管。
【例9.2】串联型稳压电路如图9.2.4所示。已知稳压管的稳定电压VZ=6 V， R1=2 kΩ， R2=1 kΩ，R3=1 kΩ。试问 （1） 输出电压Vo的调节范围？ （2） 若VI为30 V，RL的变化范围为100～300 Ω，限流电阻R为400 Ω， 则调整管VT在什么时刻功耗最大？其值为多少？
三端固定集成稳压电路的输出电压是固定的，78XX/79XX系列中的符号ⅩⅩ表 示集成稳压器的输出电压的数值，以V为单位。 每类稳压器电路输出电压有5V， 6V，7V，8V，9V，10V，12V，15V，18V， 20V和24V共11个档次。该系列的输出电流分5档，7800系列是1.5A，78M00是0.5A， 78 L00是0.1 A，78T00是3A，78H00是5A。
比较放大可以是单管放大电路、 差动放大电路、集成运算放大器。
调整元件可以是单个功率管， 复合管或用几个功率管并联。
取样电路取出输出电压VO的一部分和基准电压VREF比较。
2. 工作原理
可以看出，串联型稳压 电路是一种典型的串联电压 负反馈调节系统，利用了引 入深度电压串联负反馈可以 稳定输出电压的原理。
因此，输出电压Uo的调节范围为12～24 V。
（2） 调整管的最大功耗。
调整管功耗可表示
I R1
PC=VCEIC≈(VI-Vo)(IR1+Io) V VO IO O RL min R1 R2 R3
VO V d (VI VO ) O R R R RL min 2 3 1 0 dVO
若要提高电路的电压调节能力，则可以用提高比较放大器的放大倍 数来实现。图9-10中用集成运放作比较放大器，调整管采用复合管。
【例9.2】串联型稳压电路如图9.2.4所示。已知稳压管的稳定电压VZ=6 V， R1=2 kΩ， R2=1 kΩ，R3=1 kΩ。试问 （1） 输出电压Vo的调节范围？ （2） 若VI为30 V，RL的变化范围为100～300 Ω，限流电阻R为400 Ω， 则调整管VT在什么时刻功耗最大？其值为多少？
三端固定集成稳压电路的输出电压是固定的，78XX/79XX系列中的符号ⅩⅩ表 示集成稳压器的输出电压的数值，以V为单位。 每类稳压器电路输出电压有5V， 6V，7V，8V，9V，10V，12V，15V，18V， 20V和24V共11个档次。该系列的输出电流分5档，7800系列是1.5A，78M00是0.5A， 78 L00是0.1 A，78T00是3A，78H00是5A。
比较放大可以是单管放大电路、 差动放大电路、集成运算放大器。
调整元件可以是单个功率管， 复合管或用几个功率管并联。
取样电路取出输出电压VO的一部分和基准电压VREF比较。
2. 工作原理
可以看出，串联型稳压 电路是一种典型的串联电压 负反馈调节系统，利用了引 入深度电压串联负反馈可以 稳定输出电压的原理。
因此，输出电压Uo的调节范围为12～24 V。
（2） 调整管的最大功耗。
调整管功耗可表示
I R1
PC=VCEIC≈(VI-Vo)(IR1+Io) V VO IO O RL min R1 R2 R3
VO V d (VI VO ) O R R R RL min 2 3 1 0 dVO
10第三节硅稳压管稳压电路11443-PPT文档资料
2. 当电网电压最低和负载电流最大时, I Z 的值最小： UImax - UZ - I Lmax > I Zmin R
9
UImax - UZ R< IZmin + ILmax
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第三节 硅稳压管稳压电路
[例10.5.1] 图示硅稳压管稳压电路中，设稳压管的UZ =6V, IZmax = 40mA，IZmin = 5mA ，UImax = 15V ， UImin = 12V ; RLmax = 600Ω ， RLmin = 300Ω 。给定当 IZ由 IZmax变到 IZmin ， UZ的变化量为0.35V。 （1）试选择限流电阻R； （2）估算在上述条件下的输出电阻和稳压系数。
1 26 R ( ) 2 4 0 0 . 0 0 50 . 0 2
可取R=200Ω。电阻上消耗的功率为：
2 ( 1 5 6 ) P [ ] W 0 . 0 4 W R 2 0 0
可选200Ω，1W的碳膜电阻。
11
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第三节 硅稳压管稳压电路
U 0 . 3 5 Z （ 2） r ( ) 1 0 Z I Z 0 . 0 40 . 0 0 5
R r 1 0 o Z
估算稳压系数是，取UI=0.5（15+12）V=13.5V,则
r 1 01 3 . 5 ZU I S 0 . 1 1 = 1 1 % r R U 0 06 O 2
硅稳压管稳压电路的缺点： 输出电压由稳压管的型号决定，不可随意调节； 电网电压和负载电流变化范围较大时，电路将不能适应。 为改进以上缺点，可以采用串联型直流稳压电路。
IR
+ UI R IZ IL
【最全PPT】稳压电路原理及设计
二极管D2导通
利用深度负反馈条件下，集成运放输入端满足“虚短”的条件得：
当电路处于负半周时，二极管D2的P端电压开始上升，当上升到大于电容两端的电压时，D2开始导通，变压器次端电压v2再次给电容
器C充电，负载两端的电压重新增大。
电容器C对直流开路，对交流阻抗小，所以C应该并联在负载两端。
整流电路是将工频交流电转变为具有直流电成分的脉动直流电。
整流电路
整流电路是将工频交流电转变为具有直流电成分的脉动
直流电。由于二极管具有单向导电性，故利用二极管可
进行整流。 调整管工作在开关状态，功耗大大降低，电源效率大为提高；
缺点：输出电压波动太大
军品级为金属外壳或陶瓷封装，工作温度范围-55℃～150℃； 一般特指ΔVi/Vi=±10%时的Sr
常用整流电路 利用深度负反馈条件下，集成运放输入端满足“虚短”的条件得：
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。
参数计算
输出电压中的直流分量
根据桥式整流的波形图可知，输出电压是单相脉动电压。将 输出电压用付立叶级数展开：
v O 2 V 2 (π 2 3 4 π c2 ots 1 4 π c 54 ots )
由此可得直流分量：
这种控制方式称为脉冲宽度调制
q称为占空比 方波高电平的时间占整个周期的百分比。 q称为占空比 方波高电平的时间占整个周期的百分比。 由于开关频率较高，滤波电容和滤波电感的体积可大大减小。
将输出电压用付立叶A级数展开：
A
A
电整优下容流选面器 电 稳 主C路压要对52是电介02直H0将路绍Vz流工原线开频理性路交及稳，流设压＋对电计电交转路流变中D阻为的抗具三小有端，直稳＋R所L流压以电器C成。应分该25 20的0H并Vz脉联动在直负流载＋＋－电两。端O。 D 1
《晶体管稳压电路》课件
设计步骤
确定设计目标
明确稳压电路的性能指 标，如输出电压、电压 调整率、负载调整率等
。
选择元件
根据设计目标选择合适 的晶体管、电阻、电容
等元件。
搭建电路
按照设计要求搭建晶体 管稳压电路，包括电源 电路、调整电路和负是否满足要求 ，并根据测试结果进行
技术发展对行业的影响
晶体管稳压电路技术的发展将推动电子 设备性能的提升，促进相关行业的发展
。
随着晶体管稳压电路技术的不断进步， 将进一步降低电子设备的能耗，对节能 减排、绿色环保等社会问题产生积极影
响。
晶体管稳压电路技术的发展将促进相关 产业链的发展，带动就业和经济增长。
THANKS
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《晶体管稳压电路》ppt课件
• 晶体管稳压电路概述 • 晶体管稳压电路的组成与元件 • 晶体管稳压电路的分析与设计 • 晶体管稳压电路的应用与实例 • 晶体管稳压电路的发展趋势与展望
01
晶体管稳压电路概述
定义与特点
定义
晶体管稳压电路是一种利用晶体 管作为主要元件，通过调节输出 电压来保持恒定的电压值的电子 电路。
在某些应用中，如工业控制系统中，电路的可靠性是一个 重要的考虑因素。为了提高可靠性，可以采用高质量的元 件和严格的生产工艺控制。
05
晶体管稳压电路的发展趋势与展望
技术发展现状
当前晶体管稳压电路 技术已经相当成熟， 广泛应用于各种电子 设备中。
集成化、小型化、轻 量化成为晶体管稳压 电路的发展趋势。
电容器的耐压和温度稳定性对稳压效果有一定影响，选择高耐压和温度稳定的电容 器可以提高稳压效果。
变压器
变压器在晶体管稳压电路中起到 电压变换的作用，可以将输入的 电压变换成适合电路需求的电压
线性直流稳压电源PPT资料(正式版)
若UＩ增大时，自动调整过程如下：
UＩUOUR2 UREF不变UBE2IB2IC2UC2
UO UCE1 IC1 IB1 UB1
UR2
UO
R2 R1 R2
U BE2 U REF
U REF
令n=R2/(R1+R2)
则：UO • n UREF
UO
U REF n
按电压变换过程
(1).分类： 按输出电压可调性
(2).工作原理：
例如： UI（或RL）UO I Z UR
UO
UO＝UI－UR
可见：并联型稳压电源中的关键元件是稳压管和限流电阻
3. 并联型稳压电源的组成及工作原理
(3). 限流电阻的选择：
UIm iR nUOILm axIZm in
R UImin UO I Z min I Lmax
UImaxUO R
2. 电容滤波电路
(2).单相桥式整流电容滤波电路
电容 充电
电容 放电
T
VD4
u1
u2
VD3
VD1
uC
VD2
C
RL
iL
uo
二极管导通时给电容充电,ห้องสมุดไป่ตู้极管截止时电容向负载放电
滤波后输出电压 uo 的波形变得平缓,平均值提高。
2. 电容滤波电路
(2).单相桥式整流电容滤波电路
工作波形：
T VD4
u1 u2
线性直流稳压电源
（1）.工作原理： ①.u2正半周时:
VD1 、VD3导通; VD2、 VD4截止
u2
uO
+
220Vu1
+
→iL +
4
VD4 VD1
UＩUOUR2 UREF不变UBE2IB2IC2UC2
UO UCE1 IC1 IB1 UB1
UR2
UO
R2 R1 R2
U BE2 U REF
U REF
令n=R2/(R1+R2)
则：UO • n UREF
UO
U REF n
按电压变换过程
(1).分类： 按输出电压可调性
(2).工作原理：
例如： UI（或RL）UO I Z UR
UO
UO＝UI－UR
可见：并联型稳压电源中的关键元件是稳压管和限流电阻
3. 并联型稳压电源的组成及工作原理
(3). 限流电阻的选择：
UIm iR nUOILm axIZm in
R UImin UO I Z min I Lmax
UImaxUO R
2. 电容滤波电路
(2).单相桥式整流电容滤波电路
电容 充电
电容 放电
T
VD4
u1
u2
VD3
VD1
uC
VD2
C
RL
iL
uo
二极管导通时给电容充电,ห้องสมุดไป่ตู้极管截止时电容向负载放电
滤波后输出电压 uo 的波形变得平缓,平均值提高。
2. 电容滤波电路
(2).单相桥式整流电容滤波电路
工作波形：
T VD4
u1 u2
线性直流稳压电源
（1）.工作原理： ①.u2正半周时:
VD1 、VD3导通; VD2、 VD4截止
u2
uO
+
220Vu1
+
→iL +
4
VD4 VD1
稳压电路的工作原理
稳压电路的工作原理稳压电路是电子电路中常见的一种电路，其作用是保持输出电压始终稳定在一个设定的数值，即使输入电压或负载发生变化。
稳压电路在各种电子设备中广泛应用，确保设备的正常运行和保护电路不受损害。
稳压电路主要由稳压元件和反馈控制电路组成。
稳压元件可以是二极管、晶体管、稳压管等，通过对输入电压进行调节，使输出电压保持稳定。
反馈控制电路则监测输出电压的变化，并根据需要调节稳压元件的工作状态，以实现稳定的输出电压。
稳压电路的工作原理可以简单地描述为：当输入电压发生变化时，反馈控制电路检测到输出电压的变化，并通过控制稳压元件的导通或截止，使输出电压保持在设定值。
例如，在一个简单的稳压电路中，当输出电压升高时，反馈控制电路会减小稳压元件的导通电流，使输出电压下降；反之，当输出电压降低时，反馈控制电路会增加稳压元件的导通电流，使输出电压上升，从而实现稳定的输出电压。
稳压电路的稳定性和精度取决于稳压元件的性能和反馈控制电路的设计。
稳压元件的参数如稳定电压、稳定电流、温度系数等会影响稳压电路的性能；而反馈控制电路的带宽、灵敏度、补偿等也会对稳压电路的稳定性和动态响应产生影响。
在实际应用中，稳压电路可以分为线性稳压电路和开关稳压电路两种类型。
线性稳压电路通过调节稳压元件的导通电流来实现稳定输出电压，适用于低功率、低噪声要求的场合；而开关稳压电路则通过开关管的工作周期和频率来调节输出电压，适用于高功率、高效率要求的场合。
总的来说，稳压电路通过稳压元件和反馈控制电路的协同作用，使输出电压保持在设定值，确保电子设备的正常运行。
稳压电路的设计和调试需要充分考虑稳压元件的特性和反馈控制电路的精度，以实现稳定、可靠的输出电压。
在电子工程领域，稳压电路是一项基础而重要的技术，对于各种电子设备的设计和维护都具有重要意义。
稳压电路PPT课件可编辑全文
若要提高电路的稳压性能，则应加深电路的负反馈，即提高放大 电路的放大倍数。
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2、具有放大环节的串联型稳压电路
同相比例 运算电路
（1）稳压原理：若由于某种原因使UO增大 则 UO↑→ UN↑→ UB↓→ UO↓
（2）输出电压的调节范围
R1 R2 R3 R2 R3
U Z
UO
R1
R2 R3
R3
U Z
第8页/共30页
（3）串联型稳压电路的基本组成部分及其作
用
比较放大
采样电阻
调整管
调整管：是电路的核心，
UCE随UI和负载产生变化以 稳定UO。
基准电压
基准电压：是UO的参考电 压。
采样电阻： 对UO 的采样，与基准电压共同决定UO 。 比较放大：将UO 的采样电压与基准电压比较后放大，决定电路的稳压性能。
隔离作用
UO
(1
R2 R1
)
U
' O
I W R2
IW为几mA，UO与三端稳压器 参数有关。
基准电压
R1 R2 R3 R1 R2
U
' O
UO
R1
R2 R1
R3
U
' O
电路复杂
第17页/共30页
2、基准电压源三端稳压器 W117
输出电压UREF＝1.25V，调整端电流只有几微安。
保护 稳压器
UO
第11页/共30页
讨论三：关于实用串联型稳压电源的讨
论
输出电流
取样电阻
限流型过流 保护电路
IEmax
U BE R0
1) 标出集成运放的同相输入端和反向输入端； 2) 电路由哪些部分组成？ 3) UI＝21V，R1＝ R2＝ R3＝300Ω，UZ＝6V， UCES＝3V， UO＝？ 4) 如何选取R’和R？
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2、具有放大环节的串联型稳压电路
同相比例 运算电路
（1）稳压原理：若由于某种原因使UO增大 则 UO↑→ UN↑→ UB↓→ UO↓
（2）输出电压的调节范围
R1 R2 R3 R2 R3
U Z
UO
R1
R2 R3
R3
U Z
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（3）串联型稳压电路的基本组成部分及其作
用
比较放大
采样电阻
调整管
调整管：是电路的核心，
UCE随UI和负载产生变化以 稳定UO。
基准电压
基准电压：是UO的参考电 压。
采样电阻： 对UO 的采样，与基准电压共同决定UO 。 比较放大：将UO 的采样电压与基准电压比较后放大，决定电路的稳压性能。
隔离作用
UO
(1
R2 R1
)
U
' O
I W R2
IW为几mA，UO与三端稳压器 参数有关。
基准电压
R1 R2 R3 R1 R2
U
' O
UO
R1
R2 R1
R3
U
' O
电路复杂
第17页/共30页
2、基准电压源三端稳压器 W117
输出电压UREF＝1.25V，调整端电流只有几微安。
保护 稳压器
UO
第11页/共30页
讨论三：关于实用串联型稳压电源的讨
论
输出电流
取样电阻
限流型过流 保护电路
IEmax
U BE R0
1) 标出集成运放的同相输入端和反向输入端； 2) 电路由哪些部分组成？ 3) UI＝21V，R1＝ R2＝ R3＝300Ω，UZ＝6V， UCES＝3V， UO＝？ 4) 如何选取R’和R？
第26讲 串联型稳压电路 并联型稳 压电路【精选】
输出电压调节范围
UB2
RW 2 R2 R 1Rw R2
UO
U BE 2
UZ
B2
Uo
R1 RW R2 RW 2 R2
(U BE 2
UZ
)
当Rw滑动端调至最上端时， Rw2=Rw，Uo为最小。
U o min
R1 RW R2 RW R2
(U BE2 U Z )
定义为
Sr
=
U O U I
/UO /UI
RL 常数
一般特指Δ Ui/Ui=±10%时的Sr
Su
=
U O UO
100%
IL =0
ro =
U O I O
U I 常数
当输出电流从零变化到最大额定值时，
输出电压的相对变化值。
(4)电流调整率Si
Si =
U O UO
100%
Ui =0
R UImin U Z IZmin ILmax
（2）电网电压UI最高且负载电流IL最小时，稳压管的电流最大。
IZ
UImax UZ R
I Lmin
I Zmax
R UImax U Z IZmax ILmin
哈尔滨工程大学
模拟电子技术
实际R取值
UImax U Z R UImin U Z
R3
R3 R4
U
' o
Uo
UP
R2 R1 R2
Uo
输出电压可调的稳压电路
由UN=UP求得
Uo
(1
R2 ) R1
R3 R3 R4
76晶体管稳压电路.ppt
图7-24 串联型稳压电路框图
2
Байду номын сангаас
2.稳压过程
图7-23 有放大环节串联型稳压电路
3
3.输出电压
所以电路的输出电压为：
R 2 U U U U 1 Z BE 1 O 由图7-23的电路可知， B R R 1 2
，
R R 1 2 U ( U U ) O Z BE 1 R 2
7 .6.3具有过载保护环节的稳压电路
在串联型稳压电路中，负载电流全部流过调整管， 当负载短路或过载时，会使调整管电流过大而损坏， 为此必须设置过载保护电路，保护电路有限流型和截 止型两种 。
4
图7-25 稳压电路中的限流型保护电路
当负载电流Io过大超过允许值时，URs增大使VT2导通，比 较放大器输出电流被VT2分流，使流入调整管VT1基极的电流 UBE2 0.7 减小，从而使输出电流Io受到限制（ IO ），保护 R R S S 了调整管及整个电路。
5
6
7 .6.1 基本串联型稳压电路
图7-22 基本串联型稳压电路
若电网电压变动或负载电阻变化使输出电压 UO 升高，电路 的稳压过程可表示如下： UO↑→UBE↓→IB↓→IE↓→UCE↑→UO↓，结果使电压维持稳定。 基本稳压电路实际上相当于硅稳压管稳压电路的扩流电路。
1
7 .6.2 带有放大环节的串联型稳压电路 1.电路组成