直流稳压电源(剖析)
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10 直流稳压电源
10.0 引言 10.1 小功率整流滤波电路 10.2 串联反馈式稳压电路
直流稳压电源(剖析)
10.0 引言
直流稳压电源的作用 将交流电网电压转换为直流电压。
组成框图
各部分功能 变压器： 降压 整流：交流变脉动直流 滤波：滤除脉动 稳 压： 进一步消除纹波，提高电压的稳定性和带载能力
直流稳压电源(剖析)
电容滤波的特点
A. 二极管的导电角 <
流过二极管的瞬时电流很大，必需选择较大容量的 整流二极管，通常选择其最大整流平均电流 IF>(2~3)IL
B. 负载直流平均电压 VL 升高
d = RLC 越大， VL 越高
C. 直流电压 VL 随负载电流增加而减少
当
d
（3 5）T
直流稳压电源(剖析)
利用桥式整流电路实现正、负电源
直流稳压电源(剖析)
三相整流电路及其波形
直流稳压电源(剖析)
10.1.2 滤波电路
几种滤波电路
（a）电容滤波电路 （b）电感电容滤波电路（倒L型） （c）型滤波电路
直流稳压电源(剖析)
单相桥式整流电容滤波电路 及稳态时的波形分析
(b) 为理想情况下 ， 即变 压器副边无损耗， 二极管导通电压为零时的
2
时，VL = ( 1.1 1.2 )V2
直流稳压电源(剖析)
单相桥式整流电感滤波电路
直流稳压电源(剖析)
复式滤波电路
直流稳压电源(剖析)
各种滤波电路性能的比较
电容滤波 适应小电流负载 VL＝1.2V2
电感滤波 适应大电流负载 VL＝0.9V2
LC滤波 适应性较强
VL＝0.9V2
RC或LC ∏ 型滤波
一种输出电流扩展电路
输出电压 Uo＝Uo’＋Ud－Ube ， Uo’为三端稳压器的输出电压， 理想情况下，即 Ud＝ Ube 时， Uo ＝ Uo’
输出电流 IL m a(1 x )IO (m a IR x)
其中，Iomax为三端稳直压流器稳的压最电源大(剖输析出) 电流
一种输出电压可调的稳压电路
工作原理
iC /m A 电压串联负反馈
输入Q电` 压波动 Q
负载电流变化
输 出 电 压 变 v C E /V 化
(+)
(+)
(+)
(+)
VO
VO
输出电压
VF (VRE不 F 变 ) V B
IC
VO（反VR馈EF系(1数RR直）12流) 稳压F电V源(剖V V 析O )F
R2 R1 R2
VCE
输出电压
（c）考虑变压器内阻 和二极管导通电阻时的
Baidu Nhomakorabea输出电压
直流稳压电源(剖析)
RLC 不同时的 uO 的波形
直流稳压电源(剖析)
电容滤波电路中二极管的电流和导通角
直流稳压电源(剖析)
电容滤波电路的输出特性和滤波特性
(a) 输出特性－ 输出电压平均值和输出
电流平均值的关系
（b）滤波特性－ 脉动系数和输出电流 平均值的关系
具体关系如下: VBAV(VREFVF)
又VB0.7V0,VB V0 故 AV(V R E FF V V 0)V 0
即V0
VREF
AV 1AVFV
在深度负反馈条件下有
V0VF RV EF VREF(1R1R2)
由上分析得:反馈越深,调整作用越强,
输出电压越稳定。
直流稳压电源(剖析)
10.2.3 三端集成稳压器
1.启输动出电电路压固定的恒三流端源集成稳压器 减（正流电保压护78 、负电压 7调9 整电）路
T1
R4
T4
T5
T2 D Z1 D Z2
T3
R3 T1 4
R2 VREF
R1 D2
D1
D Z3 D Z4
R9
T9
T1 2
T1 3 R7
R5
T7 T8
T6
R6
T1 0 R14
R15
R8
VI 1
T1 1 R10
适应小电流负载 VL＝1.2V2
直流稳压电源(剖析)
end
10.2串联反馈式稳压电路
10.2.1.稳压电源的质量指标 10.2.2.工作原理 10.2.3.三端集成稳压器 10.2.4.三端集成稳压器的应用
直流稳压电源(剖析)
10.2.1稳压电源的质量指标
• 1.技术指标: • (1). 特性指标:包括输入电压、输出电压、输入
IO R1 1 2 VO
R12 VF
取 样 电 R 1 3 路
3
基准电压电路
直流稳过压热电保源(剖护析)
比较放大
三端稳压器的外形和方框图
W7800金属封装外形
W7800塑料封装外形
W7800方框图
W117外形和方框图 直流稳压电源(剖析)
输出固定电压的集成稳压器 W7800的基本应用电路
直流稳压电源(剖析)
直流稳压电源(剖析)
输出电压可调的实用稳压电路
直流稳压电源(剖析)
当负载要求功率较大、效率高时，常采用开 关稳压电源
直流稳压电源(剖析)
10.1 小功率整流滤波电路
10.1.1 单相桥式整流电路 10.1.2 滤波电路
直流稳压电源(剖析)
10.1.1 单相桥式整流电路
直流稳压电源(剖析)
单相桥式整流电路的习惯画法
直流稳压电源(剖析)
单相桥式整流电路的波形图
直流稳压电源(剖析)
1.电源变压器：将交流电网电压（220V）变为所需要的电压值 2.整流电路： 将交流电压变为单向脉动的电压 3. 滤波器： 减小整流电压的脉动程度，以适合负载的要求
4.稳压环节： 在交流电压波动、负载和温度变化时，使直 流输出电压稳定。（在对直流电压的稳定程 度要求较低的电路中，稳压环节也可以不要）
电流、输出电流及输出电压调节范围等 • (2). 质量指标:用来衡量输出电压的稳定程度
包括:稳压系数、输出电阻、温度系数及 纹波电压等.
直流稳压电源(剖析)
稳压二极管组成的稳压电路
直流稳压电源(剖析)
稳压管的伏安特性
直流稳压电源(剖析)
稳压管稳压电路的交流等效电路
直流稳压电源(剖析)
10.2.2 串联反馈式稳压电路的工作原理
10.0 引言 10.1 小功率整流滤波电路 10.2 串联反馈式稳压电路
直流稳压电源(剖析)
10.0 引言
直流稳压电源的作用 将交流电网电压转换为直流电压。
组成框图
各部分功能 变压器： 降压 整流：交流变脉动直流 滤波：滤除脉动 稳 压： 进一步消除纹波，提高电压的稳定性和带载能力
直流稳压电源(剖析)
电容滤波的特点
A. 二极管的导电角 <
流过二极管的瞬时电流很大，必需选择较大容量的 整流二极管，通常选择其最大整流平均电流 IF>(2~3)IL
B. 负载直流平均电压 VL 升高
d = RLC 越大， VL 越高
C. 直流电压 VL 随负载电流增加而减少
当
d
（3 5）T
直流稳压电源(剖析)
利用桥式整流电路实现正、负电源
直流稳压电源(剖析)
三相整流电路及其波形
直流稳压电源(剖析)
10.1.2 滤波电路
几种滤波电路
（a）电容滤波电路 （b）电感电容滤波电路（倒L型） （c）型滤波电路
直流稳压电源(剖析)
单相桥式整流电容滤波电路 及稳态时的波形分析
(b) 为理想情况下 ， 即变 压器副边无损耗， 二极管导通电压为零时的
2
时，VL = ( 1.1 1.2 )V2
直流稳压电源(剖析)
单相桥式整流电感滤波电路
直流稳压电源(剖析)
复式滤波电路
直流稳压电源(剖析)
各种滤波电路性能的比较
电容滤波 适应小电流负载 VL＝1.2V2
电感滤波 适应大电流负载 VL＝0.9V2
LC滤波 适应性较强
VL＝0.9V2
RC或LC ∏ 型滤波
一种输出电流扩展电路
输出电压 Uo＝Uo’＋Ud－Ube ， Uo’为三端稳压器的输出电压， 理想情况下，即 Ud＝ Ube 时， Uo ＝ Uo’
输出电流 IL m a(1 x )IO (m a IR x)
其中，Iomax为三端稳直压流器稳的压最电源大(剖输析出) 电流
一种输出电压可调的稳压电路
工作原理
iC /m A 电压串联负反馈
输入Q电` 压波动 Q
负载电流变化
输 出 电 压 变 v C E /V 化
(+)
(+)
(+)
(+)
VO
VO
输出电压
VF (VRE不 F 变 ) V B
IC
VO（反VR馈EF系(1数RR直）12流) 稳压F电V源(剖V V 析O )F
R2 R1 R2
VCE
输出电压
（c）考虑变压器内阻 和二极管导通电阻时的
Baidu Nhomakorabea输出电压
直流稳压电源(剖析)
RLC 不同时的 uO 的波形
直流稳压电源(剖析)
电容滤波电路中二极管的电流和导通角
直流稳压电源(剖析)
电容滤波电路的输出特性和滤波特性
(a) 输出特性－ 输出电压平均值和输出
电流平均值的关系
（b）滤波特性－ 脉动系数和输出电流 平均值的关系
具体关系如下: VBAV(VREFVF)
又VB0.7V0,VB V0 故 AV(V R E FF V V 0)V 0
即V0
VREF
AV 1AVFV
在深度负反馈条件下有
V0VF RV EF VREF(1R1R2)
由上分析得:反馈越深,调整作用越强,
输出电压越稳定。
直流稳压电源(剖析)
10.2.3 三端集成稳压器
1.启输动出电电路压固定的恒三流端源集成稳压器 减（正流电保压护78 、负电压 7调9 整电）路
T1
R4
T4
T5
T2 D Z1 D Z2
T3
R3 T1 4
R2 VREF
R1 D2
D1
D Z3 D Z4
R9
T9
T1 2
T1 3 R7
R5
T7 T8
T6
R6
T1 0 R14
R15
R8
VI 1
T1 1 R10
适应小电流负载 VL＝1.2V2
直流稳压电源(剖析)
end
10.2串联反馈式稳压电路
10.2.1.稳压电源的质量指标 10.2.2.工作原理 10.2.3.三端集成稳压器 10.2.4.三端集成稳压器的应用
直流稳压电源(剖析)
10.2.1稳压电源的质量指标
• 1.技术指标: • (1). 特性指标:包括输入电压、输出电压、输入
IO R1 1 2 VO
R12 VF
取 样 电 R 1 3 路
3
基准电压电路
直流稳过压热电保源(剖护析)
比较放大
三端稳压器的外形和方框图
W7800金属封装外形
W7800塑料封装外形
W7800方框图
W117外形和方框图 直流稳压电源(剖析)
输出固定电压的集成稳压器 W7800的基本应用电路
直流稳压电源(剖析)
直流稳压电源(剖析)
输出电压可调的实用稳压电路
直流稳压电源(剖析)
当负载要求功率较大、效率高时，常采用开 关稳压电源
直流稳压电源(剖析)
10.1 小功率整流滤波电路
10.1.1 单相桥式整流电路 10.1.2 滤波电路
直流稳压电源(剖析)
10.1.1 单相桥式整流电路
直流稳压电源(剖析)
单相桥式整流电路的习惯画法
直流稳压电源(剖析)
单相桥式整流电路的波形图
直流稳压电源(剖析)
1.电源变压器：将交流电网电压（220V）变为所需要的电压值 2.整流电路： 将交流电压变为单向脉动的电压 3. 滤波器： 减小整流电压的脉动程度，以适合负载的要求
4.稳压环节： 在交流电压波动、负载和温度变化时，使直 流输出电压稳定。（在对直流电压的稳定程 度要求较低的电路中，稳压环节也可以不要）
电流、输出电流及输出电压调节范围等 • (2). 质量指标:用来衡量输出电压的稳定程度
包括:稳压系数、输出电阻、温度系数及 纹波电压等.
直流稳压电源(剖析)
稳压二极管组成的稳压电路
直流稳压电源(剖析)
稳压管的伏安特性
直流稳压电源(剖析)
稳压管稳压电路的交流等效电路
直流稳压电源(剖析)
10.2.2 串联反馈式稳压电路的工作原理