模拟电子技术第八章
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调整管工作在饱和导通和截止两种状态。
8.5 开关式稳压电源
1.开关 稳压 电源 的工 作原 理
2.换能 电路的
基本原 理
UO
Ton T
(U I
U CES
)
Toff T
(U D )
Ton T
U
I
8.6 线性稳压电源和开关式电 源电路实例
开 关 稳 压 电 源
本章回顾
（1）稳压管稳压电路结构简单、输出电流小、 输出电压不可调、稳压性能差，主要适用于 负载电流较小，且电压变化范围不大的场合。
• 当稳压二极管处于反向击穿状态时，其两端电 压略为变化，电流将发生快速变化，电压上升 时，分流电流变大，电压下降时，分流电流变
小变， 。从而使电阻RL上流过的电流IL基本保持不
1.工作原理
（1）负载电阻保持不变，而电网电压发生 波动时
（2）电网电压保持不变，而负载电流发 生变化时
2.电路参数计算
三端可调式集成稳压器引 脚排列图
1.基本应用电路及输出电压估算
UO
1.25 1
R2 R1
2.外接元器件选取
• IOmin≥5mA，R1M=UREF/5 mA=240Ω， UOM=37V，R2为调节电阻。最高输出电压 37V，得R2为7.18kΩ左右，取6.8kΩ。
• C2取10μF。C3取1μF。C1为0.33μF。 • D1、D2是保护二极管，可选整流二极管
8.5 开关式稳压电源
• 线性稳压电路，这是因为调整电路工作在放大 区。当负载电流较大时，调整管的集电极损耗 相当大，电源效率较低，一般为20%～40％， 通常还要配备较大的散热装置，而且通常要求 输入电压的变化范围不能太大，否则将无法实 现稳压输出。
• 采用开关式电路，能克服上述缺点。 • 开关式稳压电路的调整管工作在开关状态，即
• ID=1/2IOmax =1/2×0.8A=0.4A • UDM=√2 U2=1.41×18V=25.4V
• 选2CZ55C。 • 电源滤波电容选用1000uF/50V或2200/50V。 • (4)LM7812功耗估算
• P=（UI-UO）Iomax=(18-12)×0.8W=4.8W
8.4.2 三端可调输出电压集成 稳压器
解
• (1)选集成稳压器
• LM7812。查UO、IOmax，UImi、UImax。
• (2)电源变压器选择
• LIM2＞78I1O2m的 ax=输0.入8A电压范围为14V＜UI＜35V，取UI=18 • 变压器二次侧伏安容量P2≥U2I2=15W
• 选输出功率为20W、18V/1A的变压器。 • (3)整流二极管及滤波电容选择
4.验证电压调整率ku和内阻ro
8.3 线性串联稳压电路
8.3.1 串联型稳压电源的结构框图
– 线性串联稳压电源由电源变压器、整流电路、 滤波电路和稳压电路等部分构成。
线性串联稳压电路
• 当负载电流或电源电压变动而引起输出电压 UO升高时，电路有如下的变化过程：
为保证调整管 V1工作在放大 状态，调整管 两端的压降 UV1CE必须大于 等于2V。
2CZ52。
3.UI选取
• UI-UO≥3V，当UO=UOM=37 V时， U1=40 V。
8.4.5 集成稳压器的主要参数
8.4.4 集成稳压器的应用实例
• 限压限流充电器
–充电电压
UO=1.25×(1+R2/R1)-I充R4
UO=1.25×1
1.1103 240
-0.7V
=8.28 V
–充电电流为I充= A=0.07 A。
（5）会安装与调试直流稳压电源。
8.1 硅稳压管稳压Baidu Nhomakorabea路
• 单相小功率直流稳压电源主要包括变压、 整流、滤波和稳压4个基本部分。
8.1.1 稳压原理
• 为什么要稳压？
– 大部分电路正常工作要求电源电压稳定 – 当负载电流变化时，由于整流滤波电路存在内阻，
因此，输出直流电压将随之发生变化； – 当电网电压波动时，整流后的电压会发生变化，输
• 【例8-1】 设计硅稳压二极管并联型稳 压电源，其内阻RO要求小于20Ω。要求 输出电压为12V，电压调整率小于1%， 负载电流的变化范围为0~6mA。
解：
1.确定输入电压UI 2.决定稳压管型号
选择稳压二极管2CW67，其参数为UZ=12V，IZmax=20mA， rZ≤18Ω
3.确定限流电阻R 电阻取标称值R=1.2 kΩ
UI=24V
选取UI大于等于25V
8.4 集成稳压电源
• 把线性串联稳压电路集成为一块集成电路，称 为集成稳压器。其内部结构是由调整器件、误 差放大器、基准电压、比较取样等几个主要部 分组成的，通常还增加各种保护电路。
• 三端集成稳压器可分为
– 输出电压固定 – 输出电压可调两种形式。
8.4.1 三端固定输出电压集成稳压器
• 型号
三端固定输出集成稳压器的外 形及管脚排列
1. 7800系列集成稳压器的 基本应用电路
2.提高输出电压的电路
3.输出正、负电压的电路
4.三端固定输出稳压电源的 参数及设计
• 【例8-3】采用220V、50Hz市电供电，试 设计一固定输出集成稳压电源。其性能指标
为：UO=12V，IOmax=800mA。
出电压也会发生变化。
• 稳压电路的功能
– 就是当输入信号及负载变化导致输出直流电压的趋 向变化时，承担变化的那部分电压，保证负载两端 的电压恒定。
8.1.1 稳压原理
• 稳压原理及稳压电路等效
8.1.2 稳压电路的主要性能指标
（1）电压调整率 （2）等效内阻
8.2 硅稳压管稳压电路
1.工作原理
普通高等教育”十一五”国家级规划教材
模拟电子技术
徐丽香编著
电子工业出版社
第8章 直流稳压电源
• 学习目标：
（１）了解三端集成稳压器件的种类、主要参数、典 型应用电路，能识别其引脚；
（ ２）能识读集成稳压电源的电路图； （３）了解开关式稳压电源的框图及稳压原理；
（４）了解开关式稳压电源的主要优点，列举其在电 子产品中的典型应用；
调整管作用等效
8.3.2 输出电压的大小和调节方法
例8－2
• 在图8.7中，若UI的波动范围为10%， R1=R2=200Ω。输出电压UO的变化范围 为5~20V。计算
（1）所选用稳压二极管的稳压值UZ和RP的取 值各为多少？
（2）为使稳压电路正常工作，UI的值至少应 取多少？
图8.7
解
通常UImin=0.9UI=22V
8.5 开关式稳压电源
1.开关 稳压 电源 的工 作原 理
2.换能 电路的
基本原 理
UO
Ton T
(U I
U CES
)
Toff T
(U D )
Ton T
U
I
8.6 线性稳压电源和开关式电 源电路实例
开 关 稳 压 电 源
本章回顾
（1）稳压管稳压电路结构简单、输出电流小、 输出电压不可调、稳压性能差，主要适用于 负载电流较小，且电压变化范围不大的场合。
• 当稳压二极管处于反向击穿状态时，其两端电 压略为变化，电流将发生快速变化，电压上升 时，分流电流变大，电压下降时，分流电流变
小变， 。从而使电阻RL上流过的电流IL基本保持不
1.工作原理
（1）负载电阻保持不变，而电网电压发生 波动时
（2）电网电压保持不变，而负载电流发 生变化时
2.电路参数计算
三端可调式集成稳压器引 脚排列图
1.基本应用电路及输出电压估算
UO
1.25 1
R2 R1
2.外接元器件选取
• IOmin≥5mA，R1M=UREF/5 mA=240Ω， UOM=37V，R2为调节电阻。最高输出电压 37V，得R2为7.18kΩ左右，取6.8kΩ。
• C2取10μF。C3取1μF。C1为0.33μF。 • D1、D2是保护二极管，可选整流二极管
8.5 开关式稳压电源
• 线性稳压电路，这是因为调整电路工作在放大 区。当负载电流较大时，调整管的集电极损耗 相当大，电源效率较低，一般为20%～40％， 通常还要配备较大的散热装置，而且通常要求 输入电压的变化范围不能太大，否则将无法实 现稳压输出。
• 采用开关式电路，能克服上述缺点。 • 开关式稳压电路的调整管工作在开关状态，即
• ID=1/2IOmax =1/2×0.8A=0.4A • UDM=√2 U2=1.41×18V=25.4V
• 选2CZ55C。 • 电源滤波电容选用1000uF/50V或2200/50V。 • (4)LM7812功耗估算
• P=（UI-UO）Iomax=(18-12)×0.8W=4.8W
8.4.2 三端可调输出电压集成 稳压器
解
• (1)选集成稳压器
• LM7812。查UO、IOmax，UImi、UImax。
• (2)电源变压器选择
• LIM2＞78I1O2m的 ax=输0.入8A电压范围为14V＜UI＜35V，取UI=18 • 变压器二次侧伏安容量P2≥U2I2=15W
• 选输出功率为20W、18V/1A的变压器。 • (3)整流二极管及滤波电容选择
4.验证电压调整率ku和内阻ro
8.3 线性串联稳压电路
8.3.1 串联型稳压电源的结构框图
– 线性串联稳压电源由电源变压器、整流电路、 滤波电路和稳压电路等部分构成。
线性串联稳压电路
• 当负载电流或电源电压变动而引起输出电压 UO升高时，电路有如下的变化过程：
为保证调整管 V1工作在放大 状态，调整管 两端的压降 UV1CE必须大于 等于2V。
2CZ52。
3.UI选取
• UI-UO≥3V，当UO=UOM=37 V时， U1=40 V。
8.4.5 集成稳压器的主要参数
8.4.4 集成稳压器的应用实例
• 限压限流充电器
–充电电压
UO=1.25×(1+R2/R1)-I充R4
UO=1.25×1
1.1103 240
-0.7V
=8.28 V
–充电电流为I充= A=0.07 A。
（5）会安装与调试直流稳压电源。
8.1 硅稳压管稳压Baidu Nhomakorabea路
• 单相小功率直流稳压电源主要包括变压、 整流、滤波和稳压4个基本部分。
8.1.1 稳压原理
• 为什么要稳压？
– 大部分电路正常工作要求电源电压稳定 – 当负载电流变化时，由于整流滤波电路存在内阻，
因此，输出直流电压将随之发生变化； – 当电网电压波动时，整流后的电压会发生变化，输
• 【例8-1】 设计硅稳压二极管并联型稳 压电源，其内阻RO要求小于20Ω。要求 输出电压为12V，电压调整率小于1%， 负载电流的变化范围为0~6mA。
解：
1.确定输入电压UI 2.决定稳压管型号
选择稳压二极管2CW67，其参数为UZ=12V，IZmax=20mA， rZ≤18Ω
3.确定限流电阻R 电阻取标称值R=1.2 kΩ
UI=24V
选取UI大于等于25V
8.4 集成稳压电源
• 把线性串联稳压电路集成为一块集成电路，称 为集成稳压器。其内部结构是由调整器件、误 差放大器、基准电压、比较取样等几个主要部 分组成的，通常还增加各种保护电路。
• 三端集成稳压器可分为
– 输出电压固定 – 输出电压可调两种形式。
8.4.1 三端固定输出电压集成稳压器
• 型号
三端固定输出集成稳压器的外 形及管脚排列
1. 7800系列集成稳压器的 基本应用电路
2.提高输出电压的电路
3.输出正、负电压的电路
4.三端固定输出稳压电源的 参数及设计
• 【例8-3】采用220V、50Hz市电供电，试 设计一固定输出集成稳压电源。其性能指标
为：UO=12V，IOmax=800mA。
出电压也会发生变化。
• 稳压电路的功能
– 就是当输入信号及负载变化导致输出直流电压的趋 向变化时，承担变化的那部分电压，保证负载两端 的电压恒定。
8.1.1 稳压原理
• 稳压原理及稳压电路等效
8.1.2 稳压电路的主要性能指标
（1）电压调整率 （2）等效内阻
8.2 硅稳压管稳压电路
1.工作原理
普通高等教育”十一五”国家级规划教材
模拟电子技术
徐丽香编著
电子工业出版社
第8章 直流稳压电源
• 学习目标：
（１）了解三端集成稳压器件的种类、主要参数、典 型应用电路，能识别其引脚；
（ ２）能识读集成稳压电源的电路图； （３）了解开关式稳压电源的框图及稳压原理；
（４）了解开关式稳压电源的主要优点，列举其在电 子产品中的典型应用；
调整管作用等效
8.3.2 输出电压的大小和调节方法
例8－2
• 在图8.7中，若UI的波动范围为10%， R1=R2=200Ω。输出电压UO的变化范围 为5~20V。计算
（1）所选用稳压二极管的稳压值UZ和RP的取 值各为多少？
（2）为使稳压电路正常工作，UI的值至少应 取多少？
图8.7
解
通常UImin=0.9UI=22V