第29讲 三端稳压及开关稳压电路
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第二十九讲 三端稳压及开关稳压 电路 （10.5.3、10.5.4、10.6【自 学】）
第二十九讲 三端稳压及开关稳 压电路
四、集成稳压器（三端稳压器） 五、开关型稳压电路(自学）
四、集成稳压器（三端稳压器）
1. W7800系列
（1）简介
输出电压：5V (W7805)、6V (W7806)、9V (W7809)、 12V (W7812)、15V (W7815)、18V (W7818)、24V 输出电流：1.5A（W7800）、0.5A （W78M00）、0.1A （W78L00）
（2）基本应用
将输入端接整流滤波电路的输出，将输出端接负 载电阻，构成串联型稳压电路。
使Co不通过 稳压器放电
抵销长线电感效应， 消除自激振荡
消除高频噪声
（3）输出电流扩展电路
为使负载电流大于三端稳压器的输出电流，可采 用射极输出器进行电流放大。
I L (1 )(I O I R )
脉宽调制式：
UO↑→ Ton↓（频率不变）→ δ↓→ UO ↓
第二十九讲结束！ 下一讲将： 复习
作业： 10.2、10.16、10.18
UI－UO＞3V。
讨论五：集成稳压器的应用
W7900与W7800不同 之处是输出为负电压。
±UO=?
1. 基准电压为多少？ 2. UO的表达式？ 3. 为使W7812不因输入 端和输出端之间电压太 大而损坏，可采用什么 方法？
五、开关型稳压电路 (自学）
1. 开关型稳压电源的特点
线性稳压电源：结构简单，调节方便，输出电压
滤波电路
uB＝UL时
T饱和导通， D截止， uE≈ UI；L 储能，C 充电。 T截止， D导通， uE≈ － UD ；L 释放能量，C 放电。
② 波形分析及输出电压平均值
调整管
续流 二极管
滤波电路
Ton Toff UO U I (U D ) U I T T 关键技术：大功率高频管，高质量磁性材料 稳压原理：若某种原因使输出电压升高，则应减小占空比。
很小 二极管的作用：消除 UBE对UO的影响。
' UO UO UD UBE
' 若UBE= UD，则 U O U O
三端稳压器的输出电压
（4）输出电压扩展电路
R2 ' U O (1 ) U O I W R2 R1
IW为几mA，UO与三端 稳压器参数有关。
隔离作用
基准电压
R1 R2 R3 ' U O U O R1 R2
稳定性强，纹波电压小。缺点是调整管工作在甲类状态， 因而功耗大，效率低（20％～49％）；需加散热器，因而 设备体积大，笨重，成本高。 若调整管工作在开关状态，则势必大大减小功耗，提高 效率，开关型稳压电源的效率可达70％～95％。体积小， 重量轻。适于固定的大负载电流、输出电压小范围调节的 场合。
T饱和导通， L 储能， D截止，C 对负载放电。
T截止，L产生感生电 动势， D导通；UI与L所 产生的感生电动势相加 对C 充电。
（2）输出电压
＋
－ ＋
－
在周期不变的情况下， uB占空比越大，输出电压 平均值越高。 只有L足够大，才能升压；只有C足够大，输出电压交 流分量才足够小!
（3）稳压原理
3. 可调式三端稳压器 W117
输出基准电压UREF＝1.25V，调整端电流只有几微安。
保护 稳压器
R2 U O (1 ) U REF R1
减小纹波电压
讨论四：W117的应用
3V U I－U O 40V 3mA I O 1.5A
决定于IOmin 两种情况：1.已知UI 1. R1的上限值为多少？ 2.自己选取UI 2. UO可能的最大值为多少？ 决定于W117的输出 3. 输出电压最小值为多少？ 4. UOmax＝30V，选取R1、 R2； 根据输出电压表达式 5. 已知电网电压波动±10％，输出电压最大值为30V， UI 至少取多少伏？ 输入电压最低、输出电压最高时，
构成开关型稳压电源的基本思路
将交流电经变压器、整流滤波 得到直流电压 ↓ 控制调整管按一定频率开关，得到矩形波 ↓ 滤波，得到直流电压
引入负反馈，控制占空比，使输出电压稳定。
2. 串联开关型稳压电路
（1）基本电路 ① 电路组成及工作原理 T、D 均工作在开关状态。 uB＝UH时
调整管
续流 二极管
电路复杂
R1 R2 R3 ' U O R1
2. W7900系列
• 与W7800系列一样，不同之处在于其输出为负电压； • 如：W79M12的输出电压为－12V，输出电流为0.5A。
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3. 可调式三端稳压器 W117
• 采用能隙基准电压电路来产生基准电压，并引入深度 的电压负反馈，使输出电压非常稳定； • 和W7800系列相似，最大输出电流用字母表示：W117 (1.5A), W117M (0.5A), W117L (0.1A)； • 温度范围则为W117 (-55 oC ~ 150 oC)，W217 (-25 oC ~ 150 oC)，W317 (0~125 oC)。
电压 调整管 比较器 比较放大电路
uP2与uB1占空比 的关系 U ↑
P2
稳压原理： UO↑→ UN1↑→ UO1 ↓(UP2↓)→uB1的占空比δ↓→ UO↓ UO↓→ UN1 ↓→ UO1↑ (UP2↑)→uB1的占空比δ↑→UO↑
δ↑
3. 并联开关型稳压电路（升压型）
（1）工作原理 要研究调整管在饱和导通和 截止状态下电路的工作情况。 uB＝UL时 uB＝UH时
③ 稳压原理
脉冲宽度调制式：PWM电路作用： UO↑→ Ton↓→ δ↓→ UO ↓
其它控制方式： 脉冲频率调制式： UO↑→ T↑（脉宽不变）→ δ↓→ UO ↓ 混合调制式： UO↑→ T↑ Ton ↓→ δ↓→ UO ↓ 在串联开关型稳压电路中 UO < UI，故为降压型电路。
④ 脉宽调制电路的基本原理
第二十九讲 三端稳压及开关稳 压电路
四、集成稳压器（三端稳压器） 五、开关型稳压电路(自学）
四、集成稳压器（三端稳压器）
1. W7800系列
（1）简介
输出电压：5V (W7805)、6V (W7806)、9V (W7809)、 12V (W7812)、15V (W7815)、18V (W7818)、24V 输出电流：1.5A（W7800）、0.5A （W78M00）、0.1A （W78L00）
（2）基本应用
将输入端接整流滤波电路的输出，将输出端接负 载电阻，构成串联型稳压电路。
使Co不通过 稳压器放电
抵销长线电感效应， 消除自激振荡
消除高频噪声
（3）输出电流扩展电路
为使负载电流大于三端稳压器的输出电流，可采 用射极输出器进行电流放大。
I L (1 )(I O I R )
脉宽调制式：
UO↑→ Ton↓（频率不变）→ δ↓→ UO ↓
第二十九讲结束！ 下一讲将： 复习
作业： 10.2、10.16、10.18
UI－UO＞3V。
讨论五：集成稳压器的应用
W7900与W7800不同 之处是输出为负电压。
±UO=?
1. 基准电压为多少？ 2. UO的表达式？ 3. 为使W7812不因输入 端和输出端之间电压太 大而损坏，可采用什么 方法？
五、开关型稳压电路 (自学）
1. 开关型稳压电源的特点
线性稳压电源：结构简单，调节方便，输出电压
滤波电路
uB＝UL时
T饱和导通， D截止， uE≈ UI；L 储能，C 充电。 T截止， D导通， uE≈ － UD ；L 释放能量，C 放电。
② 波形分析及输出电压平均值
调整管
续流 二极管
滤波电路
Ton Toff UO U I (U D ) U I T T 关键技术：大功率高频管，高质量磁性材料 稳压原理：若某种原因使输出电压升高，则应减小占空比。
很小 二极管的作用：消除 UBE对UO的影响。
' UO UO UD UBE
' 若UBE= UD，则 U O U O
三端稳压器的输出电压
（4）输出电压扩展电路
R2 ' U O (1 ) U O I W R2 R1
IW为几mA，UO与三端 稳压器参数有关。
隔离作用
基准电压
R1 R2 R3 ' U O U O R1 R2
稳定性强，纹波电压小。缺点是调整管工作在甲类状态， 因而功耗大，效率低（20％～49％）；需加散热器，因而 设备体积大，笨重，成本高。 若调整管工作在开关状态，则势必大大减小功耗，提高 效率，开关型稳压电源的效率可达70％～95％。体积小， 重量轻。适于固定的大负载电流、输出电压小范围调节的 场合。
T饱和导通， L 储能， D截止，C 对负载放电。
T截止，L产生感生电 动势， D导通；UI与L所 产生的感生电动势相加 对C 充电。
（2）输出电压
＋
－ ＋
－
在周期不变的情况下， uB占空比越大，输出电压 平均值越高。 只有L足够大，才能升压；只有C足够大，输出电压交 流分量才足够小!
（3）稳压原理
3. 可调式三端稳压器 W117
输出基准电压UREF＝1.25V，调整端电流只有几微安。
保护 稳压器
R2 U O (1 ) U REF R1
减小纹波电压
讨论四：W117的应用
3V U I－U O 40V 3mA I O 1.5A
决定于IOmin 两种情况：1.已知UI 1. R1的上限值为多少？ 2.自己选取UI 2. UO可能的最大值为多少？ 决定于W117的输出 3. 输出电压最小值为多少？ 4. UOmax＝30V，选取R1、 R2； 根据输出电压表达式 5. 已知电网电压波动±10％，输出电压最大值为30V， UI 至少取多少伏？ 输入电压最低、输出电压最高时，
构成开关型稳压电源的基本思路
将交流电经变压器、整流滤波 得到直流电压 ↓ 控制调整管按一定频率开关，得到矩形波 ↓ 滤波，得到直流电压
引入负反馈，控制占空比，使输出电压稳定。
2. 串联开关型稳压电路
（1）基本电路 ① 电路组成及工作原理 T、D 均工作在开关状态。 uB＝UH时
调整管
续流 二极管
电路复杂
R1 R2 R3 ' U O R1
2. W7900系列
• 与W7800系列一样，不同之处在于其输出为负电压； • 如：W79M12的输出电压为－12V，输出电流为0.5A。
Βιβλιοθήκη Baidu
3. 可调式三端稳压器 W117
• 采用能隙基准电压电路来产生基准电压，并引入深度 的电压负反馈，使输出电压非常稳定； • 和W7800系列相似，最大输出电流用字母表示：W117 (1.5A), W117M (0.5A), W117L (0.1A)； • 温度范围则为W117 (-55 oC ~ 150 oC)，W217 (-25 oC ~ 150 oC)，W317 (0~125 oC)。
电压 调整管 比较器 比较放大电路
uP2与uB1占空比 的关系 U ↑
P2
稳压原理： UO↑→ UN1↑→ UO1 ↓(UP2↓)→uB1的占空比δ↓→ UO↓ UO↓→ UN1 ↓→ UO1↑ (UP2↑)→uB1的占空比δ↑→UO↑
δ↑
3. 并联开关型稳压电路（升压型）
（1）工作原理 要研究调整管在饱和导通和 截止状态下电路的工作情况。 uB＝UL时 uB＝UH时
③ 稳压原理
脉冲宽度调制式：PWM电路作用： UO↑→ Ton↓→ δ↓→ UO ↓
其它控制方式： 脉冲频率调制式： UO↑→ T↑（脉宽不变）→ δ↓→ UO ↓ 混合调制式： UO↑→ T↑ Ton ↓→ δ↓→ UO ↓ 在串联开关型稳压电路中 UO < UI，故为降压型电路。
④ 脉宽调制电路的基本原理