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第 10 章 直流稳压电源

第 10 章 直流稳压电源. 内容导航. 10.0 教学基本要求. 10.1 概述. 10.2 硅稳压管稳压电路. 10.3 具有放大环节的串联型稳压电路. 10.4 稳压电路的质量指标. 10.5 集成三端式稳压器. 10.6 开关型稳压电源. 习题解答. 教学基本要求. 硅稳压管组成稳压电路的工作原理 ; 具有放大环节的简单串联型稳压电路的工作原理和电压调整范围 ; 集成三端式稳压电路使用方法．. 熟悉 :. 硅稳压管稳压电路中限流电阻的选择 ; 串联型稳压电路的过流保护措施 ; 开关型稳压电路的工作原理．. 了解 :. 10.1 概述.

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第 10 章 直流稳压电源

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Presentation Transcript

  1. 第10章 直流稳压电源

  2. 内容导航 10.0 教学基本要求 10.1 概述 10.2 硅稳压管稳压电路 10.3 具有放大环节的串联型稳压电路 10.4 稳压电路的质量指标 10.5 集成三端式稳压器 10.6 开关型稳压电源 习题解答

  3. 教学基本要求 硅稳压管组成稳压电路的工作原理;具有放大环节的简单串联型稳压电路的工作原理和电压调整范围;集成三端式稳压电路使用方法． 熟悉: 硅稳压管稳压电路中限流电阻的选择;串联型稳压电路的过流保护措施;开关型稳压电路的工作原理． 了解:

  4. 10.1 概述 一.电子装置中对直流电源的要求 要求：是直流电源的稳定性好 电网电压的变化 影响因素： 负载的变化 二.直流稳压电源系统的组成 １.小功率直流稳压系统由电源变压器，整流电路，滤波电路，稳压电路组成．

  5. ２.稳压电路的分类： 电子管稳压电路 按调整元件类型分： 三极管稳压电路 可控硅稳压电路 集成稳压电路 串联型 按调整元件与负载连接方法分： 并联型 按调整元件工作状态分： 线性稳压电路 开关型稳压电路

  6. 10.2硅稳压管稳压电路 一.稳压电路及稳压原理 1.硅稳压管稳压电路

  7. 2.稳压原理 (1)负载不变,电网电压变化时的稳压过程. 若电网电压升高　UIUO=UZIZUR=(I0+IZ)R UO (2)电网电压不变,负载变化时的稳压过程. 若RLIO　，IRUO=UZ,IZIRUR ＵＯ 二.电路参数计算 UZ=UO １.稳压管的选型 IZM=(1.5~3)IO(MAX) 2.输入电压的确定 UI=(2~3)UO

  8. 3.限流电阻R的计算 三.硅稳压管稳压电路特点 特点: 输出电压不能调节 负载电流变化范围小,为IZM –IZ 稳压性能差,有较大静态偏差 输出电阻大,约几欧姆至几十欧姆 优点： 电路结构简单 负载短路时,稳压管不会损坏

  9. 10.3具有放大环节的串联型稳压电路 10.3.1串联型稳压电路的组成和稳压原理 一.基本电路和工作原理 1.具有放大环节的串联型稳压电路图

  10. 2.工作原理 当电网电压升高或负载减轻,均可引起输出电压UO增加,经取样电压分压后,UF增加,则U´O=UB减小,也使BJT的IC减小,UCE增加,使UO下降,接近原有值趋于稳定,反之亦然. 二.输出电压的调节 由于深度串联负反馈的特点,uId≈0,u+ ≈u-,即UZ ≈UF 所以有, 故

  11. 三.分立元件组成的串联型稳压电路 基本原理电路:

  12. 10.3.2稳压电路的保护措施 一．限流型保护电路 １．电路图：由取样电阻RS和保护管TS组成保护电路 ２．工作原理：当负载电流IO<IOM时，URS=IO·RS小于TS管b,e极的阈值电压UOn，TS截止，不影响稳压电路的正常工作．当IO≥IOM或负载短路时，使URS增加而大于UOn，TS导通，TS管的ICS对调整管Ｔ的基极电流IB进行分流，使IO和调整管上电流受到限制.

  13. 二.截流型保护电路 １．该电路的特点：当输出电流过载或负载短路时，使输出电压和输出电流都下降到接近零，调整管功耗大为减小． ２．电路图

  14. 10.4稳压电路的质量指标 稳压电路的技术指标分为两类：一类是特性指标，用来表示稳压电源规格，有输入电压，输出功率或输出直流电压和电流范围等；另一类是质量指标，用来表示稳压性能，有以下几种指标： 一．稳压系数Sr １．稳压系数又称电压调整特性：在负载不变的条件下，稳压电路的输出电压相对变化量与输入电压相对变化量之比 ２．该指标反映了电网电压波动对稳压电路输出电压稳定性的影响．

  15. 二．负载调整特性ＳI 1.负载调整特性：稳压电路在输入电压ＵＩ不变的条件下输出电压的相对变化量与负载电流变化量之比． 2.该指标反映了负载变化对输出电压稳定性的影响． 三．输出电阻RO １.输出电阻：输入电压UI不变时，输出电压变化量与负载电流变化量之比．

  16. 2. RO越小,负载变化对UO变化的影响越小,表示带负载能力越强． 四．纹波抑制比SR 1.纹波抑制比：稳压电路输入纹波电压峰值UIP与输出纹波电压峰值UOP之比，并取电压增益表示式,即 ２.该指标反映稳压电路输入电压UI中含有100HZ交流分量峰值或纹波电压的有效值经稳压后减小程度．

  17. 10.5 集成三端式稳压器 10.5.1概述 集成稳压器的分类: 串联型 按结构形式分: 并联型 开关型 固定式 按输出电压类型分: 可调式 (W7800) 正电压输出 按输出电压极性分: 负电压输出 (W7900) 三端式是指稳压电路有输入,输出,接地三个接线端子.

  18. 10.5.2三端式固定输出集成稳压器 一.外形及使用要求 外形图: 使用要求:输入电压比输出电压至少大2V以上,但也不宜过大

  19. 二．典型应用线路系统 １．输出固定电压的稳压电路 例题：有一电子装置需配置直流稳压电源，要求电源电压为+5Ｖ，工作是最大电流为300mA.试用三端式集成稳压器构成．并确定桥式整流二极管参数，滤波电容参数和电源变压器的容量．设交流电源的频率为50Hz,小容量变压器效率ηT=0.6. 解：采用的直流稳压电源系统如下．

  20. (1)确定稳压器型号，输入电压和输入电流 要求UO=+5V,故选用W7805型号;稳压器压差UI-UO ≥ 2V,取3V.故输入电压UI=5+3=8V;滤波电路的负载电流I´O=IO(max)+IQ=300+8=308mA. 电源变压器的副边电压有效值 取U2=7V 整流滤波电路的等效负载 (2)桥式整流二极管参数要求 正向平均电流: 最大反向电压：

  21. U2=10V (3)滤波电容 取C=1000μF 电容器耐压：UCM≥ 取UCM ≥25V，故电容器参数C:1000 μF/ 25V. (4)电源变压器容量 副边电流有效值 :I2≈(1.5～2) I´O = (1.5～2)×308mA =462 ～616mA 取I2为500mA

  22. 副边容量:P2=U2I2=7×0.5VA=3.5VA 原边容量:因ηT=0.6,故 故平均容量为 取P=5VA. 2.具有短路保护 环节的扩大输出 电流的稳压电路

  23. 3.正、负对称输出两组电源的稳压电路

  24. 10.5.3三端式可调集成稳压器 一.概述 三端式可调集成稳压器是指输出电压可调节的稳压器 分类： 正电压稳压器（W117系列） 负电压稳压器（W137系列） 符号图： 外形图:

  25. 10.6开关型稳压电源 10.6.1开关型稳压电源的特点和类型 开关速度快,调整管的工耗小,电源效率提高,体积和 重量减小 特点: 电路较复杂,成本较高 类型: 自激开关式 按起开关控制作用的振荡电路组成形式分: 他激开关式 按起稳压控制作用的脉冲占空比形式分: 脉宽调制式PWM 频率调制式PFM

  26. 10.6.2自激开关型稳压电路的基本工作原理 一.电路组 成 二.基本工作原理 开关稳压电路工作波形

  27. T提前饱和 q UO ton FUO=u- UO 三.输出电压计算 若R3＜＜R4，则UT+≈UT- ≈UREF 故 另外,若忽略滤波电感L的直流压降, 则 四.稳压过程

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