第10章-直流稳压电源20180523.pptVIP

二、输出电阻Ro 输出电阻用来反映稳压电路受负载变化的影响。定义为当输入电压固定时输出电压变化量与输出电流变化量之比。它实际上就是电源戴维南等效电路的内阻。 三、温度系数 ST 稳压管 稳压电路 开关型 稳压电路 线性 稳压电路 常用稳压电路(小功率设备) 以下主要讨论线性稳压电路。 电路最简单，但是带负载能力差，一般只提供基准电压，不作为电源使用。 效率较高，目前用的也比较多，但因学时有限，这里不做介绍。 利用稳压二极管的反向击穿特性。 由于反向特性陡直，较大的电流变化，只会引起较小的电压变化。 1. 稳压原理 硅稳压二极管稳压电路Zener voltage regulator 硅稳压二极管稳压电路 Vo IZ DZ R IL VI RL VR IR I IZ IZmax ?VZ ?IZ VZ V Vo IZ DZ R IL VI RL VR IR 当因电网电压升高而使VI↑时， 会引起下列变化： VI↑ →VO↑ →IZ↑ →IR↑ VR↑ VO↓ 当因负载电阻减小而使IL↑时， 会引起下列变化： IL↑ →IR↑ →VR↑ →VO↓ IZ↓ IR↓← VR↓← VO↑← 串联反馈式稳压电路由基准电压、比较放大、取样电路和调整元件四部分组成。 §10.2.2 串联反馈式稳压电路 T + _ VI VO 比较放大 基 准 取 样 VR FVO + _ C2 RL 调整元件 + – + – C1 调整元件T：与负载串联，通过全部负载电流。可以是单个功率管，复合管或用几个功率管并联。 比较放大器：可以是单管放大电路，差动放大电路，集成运算放大器。 基准电压：可由稳压管稳压电路组成。取样电路取出输出电压VO的一部分和基准电压相比较。 T + _ VI VO 比较放大 基 准 取 样 VR FVO + _ C2 RL 调整元件 + – + – C2 T + _ VI VO 比较放大 基 准 取 样 VR FVO + _ C2 RL 调整元件 + – + – 因调整管与负载接成射极输出器形式，为深度串联电压负反馈，故称之为串联反馈式稳压电路。 基准电压 比较放大 调整 取样 + ? + ? 串联反馈式稳压电路工作原理 1. 电 路 结 构 (1)输入电压变化时 实质：电压串联负反馈 (2)负载电流变化时 2.工作原理 VI↑ →VO↑ →Vf↑ VB↓ VO↓← IL↑ → VO↑ → Vf ↑ VB ↓ VO↓← + ? + ? 调节Rw可以改变输出电压 根据“虚短” Vf≈VR 3.输出电压的调节范围 + ? + ? 4、串联反馈式稳压电路缺点 损耗 (P=VCE ?IL) 大 电源的效率 (? =Po/Pi=VoIL/ViIi) 较低 为了提高效率，可采用开关型稳压电源。 调整管工作在线性放大区，当负载电流较大时: 典型的串联型稳压电源的电路图。若已知VZ=16V，三极管T饱和时VCES=2V，试求：（1）输出电压的范围；（2）整流滤波后的电压VI和变压器次级电压V2；（3）调整管的管压降范围。 R v2 v1 + ? R1 C1 Vz=16V R2 C2 + ? VO + ? VI T （1）当电位器RW的滑动端调到上端时 R v2 v1 + ? R1 C1 Vz=16V R2 C2 + ? VO + ? VI T 当电位器RW的滑动端调到下端时 R v2 v1 + ? R1 C1 Vz=16V R2 C2 + ? VO + ? VI T 输出电压的范围：20～80V R v2 v1 + ? R1 C1 Vz=16V R2 C2 + ? VO + ? VI T 根据桥式整流电容滤波的输入和输出关系，要求满足VI≈1.2V2 (2) 求VI和V2 R v2 v1 + ? R1 C1 Vz=16V R2 C2 + ? VO + ? VI T 调整管的压降变化范围在2V～62V之间 (3) 求T的管压降范围 随着半导体工艺的发展，现在已生产并广泛应用的单片集成稳压电源，具有体积小，可靠性高，使用灵活，价格低廉等优点。最简单的集成稳压电源只有输入，输出和公共引出端，故称之为三端集成稳压器。 本节主要介绍常用的W7800系列三端集成稳压器，其内部也是串联型晶体管稳压电路。 该组件的外形如下图，稳压器的硅片封装在普通功率管的外壳内，电路内部附有短路和过热保护环节。 §10.2.3 三端集成稳压器 1端: 输入端 2端: 公共端 3端: 输出端 W7800系列稳压器外形 1 2 3 1端: 公共端 2端: 输入端 3端: 输出端 W7900系列稳压器外形 1 2 3 注：型号后XX两位数字代表输出电压值 输出电压额定电压值有: 5V、 6V、 9V、12V 、 15V、 18V、 24V 三端集成 稳压器 固定式 可