电子竞赛培训—稳压电源课件

直流稳压电源直流稳压电源电子竞赛培训电子竞赛培训2011年年1月月（一）普通直流稳压电源（一）普通直流稳压电源（二）（二）集成三端式稳压器集成三端式稳压器（三）（三）开关型稳压电源开关型稳压电源、小功率直流稳压系统由电源变压器、整流电路、小功率直流稳压系统由电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路组成滤波电路、稳压电路组成（一）普通直流稳压电源（一）普通直流稳压电源一、直流稳压电源的组成一、直流稳压电源的组成 电源变压电源变压:将交流电网电压变为合适的交流将交流电网电压变为合适的交流 电压电压。整流电路整流电路:将交流电压变为脉动的直流电压。将交流电压变为脉动的直流电压。滤波电路滤波电路:将脉动直流电压将脉动直流电压转转变为平滑的直流变为平滑的直流 电压。电压。稳稳压电路压电路:清除电网波动及负载变化的影响清除电网波动及负载变化的影响,保持输出电压的稳定。保持输出电压的稳定。2 2、整流电路整流电路 利利用用有有单单向向导导电电性性能能的的整整流流元元件件如如二二极极管管等等，将将交交流电转换成单向脉动直流电的电路称为整流电路。流电转换成单向脉动直流电的电路称为整流电路。整流电路按输入电源相数可分为：整流电路按输入电源相数可分为：整流电路按输入电源相数可分为：整流电路按输入电源相数可分为：（1 1 1 1）单相整流）单相整流）单相整流）单相整流 按输出波形又可分为：按输出波形又可分为：按输出波形又可分为：按输出波形又可分为：（1 1 1 1）半波整流电路）半波整流电路）半波整流电路）半波整流电路目前广泛使用的是桥式整流电路。目前广泛使用的是桥式整流电路。目前广泛使用的是桥式整流电路。目前广泛使用的是桥式整流电路。（2 2 2 2）三相整流）三相整流）三相整流）三相整流（2 2 2 2）全波整流电路）全波整流电路）全波整流电路）全波整流电路（3 3 3 3）倍压整流）倍压整流）倍压整流）倍压整流u2uLuD t 2 3 4 0+单相半波整流电路单相半波整流电路输出电流平均值输出电流平均值I Io o=U Uo o/R/RL L=0.45 U=0.45 U2 2/R/RL L 输出电压平均值输出电压平均值=p21Uo()pw 0tdsinw t22U=p2245.02UU=u uD D 2 2 0 0 t tU UDRMDRM二极管上的平均电流：二极管上的平均电流：I ID D =I IO OU UDRMDRM=2 22 2U U承受的最高反向电压承受的最高反向电压:单相全波整流电路单相全波整流电路+u2uLuD1 t 2 3 4 0uD2I Io o=U Uo o/R/RL L=0.9 U=0.9 U2 2/R/RL L 输出电压平均值输出电压平均值输出电流平均值输出电流平均值()=pwp 01 tduUoo=()pwp 01tdsinw t22U=p229.02UU=2二极管平均电流二极管平均电流oDII21=u uD D 2 2 0 0 t tDRM22UU=2二极管最高反向电压二极管最高反向电压单相桥式整流电路单相桥式整流电路abu2单相桥式整流电路输出电压平均值单相桥式整流电路输出电压平均值单相桥式全波整流电路输出电流平均值单相桥式全波整流电路输出电流平均值单相桥式全波整流电路中二极管的平均电流：单相桥式全波整流电路中二极管的平均电流：（选购时：二极管额定电流选购时：二极管额定电流 2I2ID D)（选购时：最大反向电压选购时：最大反向电压 2U2URMRM)单相桥式全波整流电路单相桥式全波整流电路二极管上承受的最高反向电压：二极管上承受的最高反向电压：例：试设计一台输出电压为例：试设计一台输出电压为24V,24V,输出电流为输出电流为lAlA的直流电源，电的直流电源，电路形式可采用半波整流或全波整流，试确定两种电路形式的变路形式可采用半波整流或全波整流，试确定两种电路形式的变压器副边绕组的电压有效值，并选定相应的整流二极管。压器副边绕组的电压有效值，并选定相应的整流二极管。解：（解：（1 1）当采用半波整流电路时，变压器副边绕组电压有效值）当采用半波整流电路时，变压器副边绕组电压有效值为：为：整流二极管承受的最高反向电压为：整流二极管承受的最高反向电压为：流过整流二极管的平均电流为：流过整流二极管的平均电流为：可选用可选用2CZ12B2CZ12B整流二极管，其最大整流电流为整流二极管，其最大整流电流为3 A3 A，最高反，最高反向工作电压为向工作电压为200V200V。（2 2）当采用桥式整流电路时，变压器副边绕组电压有效值为：）当采用桥式整流电路时，变压器副边绕组电压有效值为：整流二极管承受的最高反向电压为：整流二极管承受的最高反向电压为：流过整流二极管的平均电流为：流过整流二极管的平均电流为：可选用四只可选用四只2CZ11A2CZ11A整流二极管，其最大整流电流为整流二极管，其最大整流电流为1A1A，最高反向工作电压为，最高反向工作电压为100V100V。集成硅整流桥：集成硅整流桥：u u2 2u uL L+-+输出电压高，纹波电压较小，输出电压高，纹波电压较小，晶体管所承受的最大反向电压较低，晶体管所承受的最大反向电压较低，同时因电源变压器在正、负半周内同时因电源变压器在正、负半周内部有电流供给负载，电源变压器得部有电流供给负载，电源变压器得到了充分的利用，效率较高。到了充分的利用，效率较高。缺点：缺点：二极管用得较多。但市二极管用得较多。但市场上已有整流桥堆出售。场上已有整流桥堆出售。桥式整流电路的优点：桥式整流电路的优点：整流桥实物照片整流桥实物照片整流桥实物照片整流桥实物照片3 3、滤波电路滤波电路滤波电路利用电抗性元件的储能作用实现滤波。滤波电路利用电抗性元件的储能作用实现滤波。一般通过将电容一般通过将电容C C与负载并联或将电感与负载并联或将电感L L跟负载串联来实现。跟负载串联来实现。经经过过滤滤波波电电路路后后，既既可可保保留留直直流流分分量量、又又可可滤滤掉掉一一部部分分交交流流分分量量，改改变变了了交交直直流流成成分分的的比比例例，减减小小了了电电路路的的脉脉动动系系数数，改善了直流电压的质量。改善了直流电压的质量。电容滤波电路电容滤波电路(1)(1)空载空载(R(RL L=)=)时时:设电容设电容器两端初始电压为零。器两端初始电压为零。假设电路刚好在假设电路刚好在U2U2由由负到零的时刻接通负到零的时刻接通,则则U2U2通过通过D1D1和和D3D3向向C C充电。电充电。电容电压容电压UcUc紧随输入电压紧随输入电压U2U2按正弦规律上升至按正弦规律上升至U2U2的最的最大值。大值。u2tuLtu2tuLtuc=uL然后然后U2U2继续按正弦规继续按正弦规律下降律下降,当当U2U2UcUc时时,二二极管截止极管截止,C,C放电放电,由于由于无放电回路无放电回路,所以所以UcUc保保持。持。(2)(2)接入接入R RL L(且且R RL LC C较较大大)时时:电源电源U2U2在向负载在向负载RLRL供电的同时又对供电的同时又对电容电容C C充电。电容电充电。电容电压压UcUc紧随输入电压紧随输入电压U2U2按正弦规律上升按正弦规律上升至至U2U2的最大值。的最大值。u2t+412321R220V+Lu-uL2uD4D3DD1Cucu2t 而后而后U2U2继续按正弦规律下降继续按正弦规律下降,当当U2U2U2UcUc时，二极管又导通，电容时，二极管又导通，电容C C再次充电再次充电。u2t二极管中二极管中的电流的电流uc=uLiDt t 这样循环下去，这样循环下去，U2U2期性变化，电容期性变化，电容C C周而复始地进行充电周而复始地进行充电和放电和放电,使输出电压脉动减小。使输出电压脉动减小。电容电容C C放电的快慢取决于时间常数放电的快慢取决于时间常数(=RLC(=RLC）的大小，时间）的大小，时间常数越大，电容常数越大，电容C C放电越慢，输出电压放电越慢，输出电压UoUo就越平坦，平均值也就越平坦，平均值也越高。越高。电容滤波电路的特点：电容滤波电路的特点：R RL LC C 较较大大u u2 2t ti iD Dt tu uc c=u uL L(2)U(2)UL L与与R RL LC C的关系的关系：R RL LC C愈大愈大C C放电愈慢放电愈慢U UL L(平均值平均值)愈大愈大一般取：一般取：(T T:电源电压的周期电源电压的周期)近似估算近似估算:U UL L=1.2=1.2U U2 2(1)(1)整流管导电时间越短整流管导电时间越短 的峰值电流越大的峰值电流越大(3)(3)图为输出直流电压图为输出直流电压U UL L随负载电流随负载电流I IL L的变化关系曲线。的变化关系曲线。OC C型滤波型滤波纯电阻负载纯电阻负载负载直流电压随负载电流增加而负载直流电压随负载电流增加而减小。减小。电容滤波电路的输出电压在负载变化时波动较大，说明它的电容滤波电路的输出电压在负载变化时波动较大，说明它的带负载能力较差，只适用于负载较轻且变化不大的场合。带负载能力较差，只适用于负载较轻且变化不大的场合。C C值一定值一定,R,RL L=即空载时即空载时,C=0,C=0,即无电容时即无电容时,（1 1）滤波电容）滤波电容C C一般选择体积小，容量大的电解电容器。一般选择体积小，容量大的电解电容器。（2 2）普通电解电容器有正、负极性，使用时正极必须接高电位）普通电解电容器有正、负极性，使用时正极必须接高电位端，如果接反会造成电解电容器的损坏。端，如果接反会造成电解电容器的损坏。要注意的几点：要注意的几点：（3 3）加入滤波电容以后，二极管导通时间缩短，且在短时间内）加入滤波电容以后，二极管导通时间缩短，且在短时间内承受较大的冲击电流承受较大的冲击电流()()，为了保证二极管的安全，选管时，为了保证二极管的安全，选管时应放宽裕量。应放宽裕量。*使用条件：各种电路参数比较：各种电路参数比较：电感滤波电路电感滤波电路电路结构电路结构:在桥式整流电路与负载间串入一电感。在桥式整流电路与负载间串入一电感。当负半周时，电感中的电流将经由当负半周时，电感中的电流将经由D D2 2、D D4 4提供。提供。当当 正半周时，正半周时，D D1 1、D D3 3导电，电感中的导电，电感中的电流将滞后电流将滞后 。波形图中波形图中 为交流电源整流后的波形。为交流电源整流后的波形。因桥式电路的对称性，和电感中电流的连续性，四个二极因桥式电路的对称性，和电感中电流的连续性，四个二极管管D D1 1、D D3 3、D D2 2、D D4 4的导通角都是的导通角都是180180。输出电压平均值输出电压平均值:U:UL L=0.9U=0.9U2 2 电电感感滤滤波波适适用用于于负负载载电电流流较较大大的的场场合合。它它的的缺缺点点是是制制做做复复杂、体积大、笨重且存在电磁干扰。杂、体积大、笨重且存在电磁干扰。例：设计一单相桥式整流、电容滤波电路。要求输出电压例：设计一单相桥式整流、电容滤波电路。要求输出电压 V V，已知负载电阻，已知负载电阻 ，交流电源频率为，交流电源频率为50Hz50Hz，试选择整流，试选择整流二极管和滤波电容器。二极管和滤波电容器。解：流过整流二极管的平均电流：解：流过整流二极管的平均电流：mA变压器副边电压有效值：变压器副边电压有效值：V整流二极管承受的最高反向电压：整流二极管承受的最高反向电压：V 可选择可选择2CZ11B2CZ11B作整流二极管，其最大整流电流为作整流二极管，其最大整流电流为1A1A，最，最高反向工作电压为高反向工作电压为200V200V。取 S 则F 其它滤波电路其它滤波电路倒倒L型滤波电路型滤波电路II型滤波电路型滤波电路各种滤波器的比较各种滤波器的比较类型类型电容滤波电容滤波电感滤波电感滤波RC-型型LC-型型LC-型型UO 1.2 UO 1.2 UO 1.2 UO 1.2 UO 0.9 UO二极管二极管冲击电流冲击电流大大小小大大大大小小带载能力带载能力差差强强差差差差强强适用场合适用场合小小电流电流大大电流电流小电流小电流小电流小电流大大/小电流小电流其它特点其它特点电路电路简单简单电感笨重电感笨重成本高成本高脉动成分脉动成分减小，但减小，但 R 上有直上有直流压降流压降脉动成分脉动成分减小，但减小，但电感笨重电感笨重成本高成本高脉动成分脉动成分减小，适减小，适应性较强，应性较强，但有电感但有电感4 4、稳压电路、稳压电路 整流滤波电路的输出电压和理想的直流电源还有相当的距离，整流滤波电路的输出电压和理想的直流电源还有相当的距离，主要存在两方面的问题：主要存在两方面的问题：第一，当负载电流变化时，由于整流滤波电路存在内阻，因此输第一，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；出直流电压将随之发生变化；第二第二,当电网电压波动时当电网电压波动时,因整流电路的输出电压直接与变压器副因整流电路的输出电压直接与变压器副边电压有关，因此也要相应地变化。边电压有关，因此也要相应地变化。在整流滤波电路的后面再加上稳压电路，以提供更加稳定的在整流滤波电路的后面再加上稳压电路，以提供更加稳定的直流电源。直流电源。（1 1）硅稳压管稳压电路硅稳压管稳压电路 稳压原理稳压原理利用稳压管的反向击穿特性。利用稳压管的反向击穿特性。在反向击穿区，较大的电流变在反向击穿区，较大的电流变化化(),(),只会引起较小的电压变化只会引起较小的电压变化()。根据伏安特性，若工作电流太根据伏安特性，若工作电流太小，例如在零电流附近，则电压随小，例如在零电流附近，则电压随电流的变化很大，即稳压性能不好；电流的变化很大，即稳压性能不好；工作电流太大，则由可能超过管子的额定功耗，造成损坏。工作电流太大，则由可能超过管子的额定功耗，造成损坏。稳压管应工作在规定的电流范围内。稳压管应工作在规定的电流范围内。U UI I为整流滤波后所得的直流电压。为保证工作在反向击为整流滤波后所得的直流电压。为保证工作在反向击穿区，二极管穿区，二极管VDZVDZ反接。反接。电阻电阻R R用来在电网电压波动或负载电流变化时，调节用来在电网电压波动或负载电流变化时，调节R R本身本身压降来保持输出电压基本不变。压降来保持输出电压基本不变。稳压过程如下稳压过程如下:(:(电网电压波动时）电网电压波动时）UiUZUoUoURIR RIZ稳压过程如下稳压过程如下:(:(负载电流变化时）负载电流变化时）ILUoURUoIZIR限流电阻的选择：限流电阻的选择：限流电阻限流电阻R R的阻值必须选择适当，才能保证稳压电路在的阻值必须选择适当，才能保证稳压电路在电网电压或负载变化时，很好地实现稳压作用。电网电压或负载变化时，很好地实现稳压作用。(1)R(1)R太大太大,则则I IR R很小很小,当当I IL L增大时增大时,稳压管的电流可能减小到临界稳压管的电流可能减小到临界值以下，失去稳压作用。值以下，失去稳压作用。(2)R(2)R太小太小,则则I IR R很大很大,当当R RL L很大或开路时很大或开路时,I,IR R都流向稳压管都流向稳压管,可能可能超过其允许定额而造成损坏。超过其允许定额而造成损坏。(1)(1)当电网电压最高和负载电流最小时当电网电压最高和负载电流最小时,的值最大的值最大,此时此时 不应不应超过允许的最大值超过允许的最大值,即即 式中式中 为稳压管的标称稳压值。为稳压管的标称稳压值。(2)(2)当电网电压最低和负载电流最大时当电网电压最低和负载电流最大时,的值最小的值最小,此时此时 不应不应低于其允许的最小值低于其允许的最小值,即即或或或或 如以上两式不能同时满足如以上两式不能同时满足,例如既要求例如既要求 ,又要又要求求 ,则说明在给定条件下已超出稳压管的工作范围，则说明在给定条件下已超出稳压管的工作范围，需限制输入电压需限制输入电压 或负载电流或负载电流 的变化范围的变化范围,或选用更大容量或选用更大容量的稳压管。的稳压管。,。给定当 由 变到 时,例：在如图所示的硅稳压管稳压电路中例：在如图所示的硅稳压管稳压电路中,设稳压管设稳压管的的 ,的变化量为0.35V。试选择限流电阻试选择限流电阻R R。解解:由给定条件知由给定条件知则则可取可取 。电阻上消耗的功率可选。电阻上消耗的功率可选200,1W200,1W的碳膜电阻的碳膜电阻(RT-1W-200)(RT-1W-200)。（2 2 2 2）串联型直流稳压电路）串联型直流稳压电路）串联型直流稳压电路）串联型直流稳压电路 串联型直流稳压电路的原理图如图所示串联型直流稳压电路的原理图如图所示,包括四个组成部分。包括四个组成部分。1 1、采样电阻、采样电阻 由电阻由电阻R R1 1、R R2 2、R R3 3组成。当输出电压发生变化时组成。当输出电压发生变化时,采样电阻取采样电阻取其变化量的一部分送到放大电路的反相输入端。其变化量的一部分送到放大电路的反相输入端。2 2、放大电路、放大电路 放大电路放大电路A A的作用时将稳压电路输出电压的变化量进行放大的作用时将稳压电路输出电压的变化量进行放大,然后再送到调整管的基极。如果放大电路的放大倍数比较大然后再送到调整管的基极。如果放大电路的放大倍数比较大,则则只要输出电压产生一点微小的变化只要输出电压产生一点微小的变化,即能引起调整管的基极电压即能引起调整管的基极电压发生较大的变化发生较大的变化,3 3、基准电压、基准电压 基准电压由稳压管基准电压由稳压管VDZVDZ提供提供,接到放大电路的同相输入端。采接到放大电路的同相输入端。采样电压与基准电压进行比较后样电压与基准电压进行比较后,再将二者的差值进行放大。电阻再将二者的差值进行放大。电阻R R的作用是保证的作用是保证VDZVDZ有一个合适的工作电流。有一个合适的工作电流。4 4、调整管、调整管 当输出电压当输出电压UoUo由于电网电压或负载电流等的变化而发生波动由于电网电压或负载电流等的变化而发生波动时时,其变化量经采样、比较、放大后送到调整管的基极其变化量经采样、比较、放大后送到调整管的基极,使调整使调整管的集射电压发生相应的变化。最终调整输出电压使之基本管的集射电压发生相应的变化。最终调整输出电压使之基本保持稳定。保持稳定。稳压原理：稳压原理：实质：实质：电压负反馈电压负反馈稳压过程：稳压过程：UI 或ILUoUFUIdUBEICUoUCE 输出电压可以通过改变采样电阻中电位器的滑动端位置在输出电压可以通过改变采样电阻中电位器的滑动端位置在一定范围内调节。一定范围内调节。R R2 2滑动端向上移动滑动端向上移动U UF F增大增大U UBEBE减小减小U UCECE增大增大U Uo o减小减小反之反之,若若R2R2滑动端向下移动滑动端向下移动,则则U Uo o增大。增大。假设放大电路假设放大电路A A是理想运放是理想运放,且工作在线性区且工作在线性区,则则U U+=U=U-=U=UZ Z=U=UF F,而且两个输入端不取电流而且两个输入端不取电流,则则则则 当当R R2 2的滑动端调至最上端时的滑动端调至最上端时,U Uo o达到最小值。达到最小值。此时此时当当R2R2的滑动端调至最下端时的滑动端调至最下端时,UoUo达到最大值。达到最大值。此时此时例例:设如图所示串联型直流稳压电路中设如图所示串联型直流稳压电路中,稳压管为稳压管为2CW14,2CW14,其稳定其稳定电压为电压为U UZ Z7V7V，采样电阻，采样电阻R R1 1=3K=3K，R R2 2=2K,R=2K,R3 3=3K,=3K,试估算输试估算输出电压的调节范围。出电压的调节范围。解：解：稳压电路输出电压的调节范围是稳压电路输出电压的调节范围是(11.218.7V)一、一、概概 述述二、二、三端式固定输出集成稳压器三端式固定输出集成稳压器（二）集成三端稳压器（二）集成三端稳压器三、三、三端式可调集成稳压器三端式可调集成稳压器1.特点特点体积小、重量轻、外围元件少、使用调整方便和价廉。体积小、重量轻、外围元件少、使用调整方便和价廉。一、一、概概 述述2.类型类型按结构分：按结构分：串联型、并联型、开关型串联型、并联型、开关型串联型：串联型：调整元件和负载调整元件和负载 RL为串联关系。为串联关系。并联型：并联型：调整元件和负载调整元件和负载 RL为并联关系。为并联关系。开关型：开关型：调整管工作在开、关状态。调整管工作在开、关状态。按输出电压类型分：按输出电压类型分：固定式、可调式固定式、可调式按输出电压极性分：按输出电压极性分：正电输出、负电压输出正电输出、负电压输出分类分类正稳压正稳压7800系列系列负稳压负稳压37系列系列正稳压正稳压17系列系列负稳压负稳压7900系列系列三端集成稳压器三端集成稳压器固定式固定式可调式可调式二、二、三端式固定输出集成稳压器三端式固定输出集成稳压器CW7800 系列系列(正电源正电源)CW7900 系列系列(负电源负电源)5 V/6 V/9 V/12 V/15 V/18 V/24 V1、78、79 系列的型号命名系列的型号命名输出电流输出电流78L /79L 输出电流输出电流 100 mA78M/9M 输出电流输出电流 500 mA78 /79 输出电流输出电流 1.5 A输出电压输出电压例如：例如：CW7805 输出输出 5 V，最大电流最大电流 1.5 ACW78M05 输出输出 5 V，最大电流最大电流 0.5 ACW78L05 输出输出 5 V，最大电流最大电流 0.1 A封装封装CW78051 2 3UIUOGNDCW79051 2 3UIUOGND塑料封装塑料封装金属封装金属封装2、外型和封装和使用要求、外型和封装和使用要求312符号符号CW7800+213CW790013_2_使用注意：使用注意：为使调整管工作在放大区，应使为使调整管工作在放大区，应使 UI UO 3V，但考但考虑虑调整管功耗，也不宜过大。地端静态电流调整管功耗，也不宜过大。地端静态电流 IQ=8 mA。三端集成稳压器管脚排列三端集成稳压器管脚排列7878系列输出系列输出正正正正电压电压7979系列系列输出输出负负负负电压电压78055V78066V78088V78099V781010V7812 12V7815 15V781818V7824 24V79055V79066V79088V79099V791010V7912 12V7915 15V791818V7924 24V输输入入输输出出公公共共端端输输入入输输出出公公共共端端3、典型应用电路、典型应用电路1）输出固定电压的单组电源稳压电路）输出固定电压的单组电源稳压电路Uo=12VW7812123C2+UiC1C30.33 F0.1 F 100 FRL抵消输入抵消输入长接线的长接线的电感效应，电感效应，防止自激防止自激改善负载的改善负载的瞬态响应，瞬态响应，消除高频噪消除高频噪声声防止输入端短路时防止输入端短路时 C3反向放电损坏稳压器反向放电损坏稳压器例：例：要求要求U UO O=+=+5 V5 V，I IOM OM=300=300 mAmA，选用三端稳压器、选用三端稳压器、桥式整流二极管、滤波电容和变压器，设变压器桥式整流二极管、滤波电容和变压器，设变压器 T T=0.6=0.6。(1)选选W7805 取取 UI UO =3V(2)则则 UI=8V IO=308 mA。取取 U2=7V，(2)对二极管参数要对二极管参数要求求正向平均电流正向平均电流最大反向电压最大反向电压解：解：(3)选滤波电容选滤波电容T=1/50 Hz=0.02 s可选可选 1500 F/25 V铝电解电容铝电解电容(4)电源变压器容量电源变压器容量二次电流有效值二次电流有效值取取 I2=500 mA二次侧容量二次侧容量一次侧容量一次侧容量平均容量平均容量散热器可取大于规定面积散热器可取大于规定面积 100 100 4mm3（IO=1.5A）注意：输入与输出端之间的电压差不得低于注意：输入与输出端之间的电压差不得低于3V3V！2 2）输出正、负电压的电路）输出正、负电压的电路3 3）具有短路保护环节扩大输出电流的稳压电路）具有短路保护环节扩大输出电流的稳压电路T1与三端器件内部调整管并联，与三端器件内部调整管并联，扩大输出电流扩大输出电流。负载较轻时负载较轻时T1截止；当负载电流截止；当负载电流 ，IRR，T1导通分流导通分流。IO=IO+IC1 T2、Rs构成构成短路保护短路保护，T2在正常时截止，过流时导通在正常时截止，过流时导通。导通后导通后UCE2，使，使UBE1，IC1，起到限流的作用。起到限流的作用。UXX:为为78XX固定输出电压固定输出电压，则，则 Uo=UXX+UZ4）提高输出电压的电路）提高输出电压的电路5）输出电压可调式电路输出电压可调式电路 例：用例：用7805组成的组成的730V可调式稳压电源可调式稳压电源(式中，式中，UXX=5V)6）正、负对称输出两组电源的稳压电路正、负对称输出两组电源的稳压电路保护保护稳压器稳压器当负电源输入断开时，三端稳压器输出将承受对地反压。当负电源输入断开时，三端稳压器输出将承受对地反压。加保护管后，加保护管后，D6 正偏导通，限制反压为正偏导通，限制反压为 0.7 V。同理，同理，D5保护正电源。保护正电源。三、三端式可调集成稳压器三、三端式可调集成稳压器1、概述、概述CW117/217/317系列系列(正电源正电源)CW137/237/337系列系列(负电源负电源)工作温度工作温度CW117(137)-55 150 CCW217(237)-25 150 CCW317(337)0 125 C基准电压基准电压1.25 V输出电压输出电压1.2 37V（可调）可调）最大输出电流最大输出电流1.5A电压调整率电压调整率0.01%/V负载调整率负载调整率0.1%/输入与输出电压差允许范围输入与输出电压差允许范围3 40 V2、W117 符号和外形图符号和外形图符号图符号图UREF=1.25 VUIUO调整（调整（ADJ）1 12 23 3W117IA=50 A外形图外形图CW1171 2 3UIUOADJ说明说明:不同公司产品不同公司产品的引脚排列可的引脚排列可能不同。能不同。3、基本应用电路、基本应用电路UREF=1.25 VI A 50 A使使 UREF 很稳定很稳定一般一般 RL 开路时流过开路时流过 R1 电流电流 IR1=5 10 mA，R1=UREF/IR1=125 250 C2用于提高纹用于提高纹波抑制比，波抑制比，可达可达 80 dB。C3用于抑制容用于抑制容性负载时的阻性负载时的阻尼振荡尼振荡。C1用于消除输用于消除输入长线引起的入长线引起的自激振荡自激振荡。D1防止输入端短防止输入端短路时路时C3反向放电反向放电损坏稳压器损坏稳压器D2防止输出端短路防止输出端短路时时C2 通过调整端放通过调整端放电损坏稳压器电损坏稳压器限流限压电池充电电路限流限压电池充电电路一、开关型稳压电源的特点和类型一、开关型稳压电源的特点和类型二、二、它激式开关型稳压电源它激式开关型稳压电源（三）（三）开关稳压电源开关稳压电源三、集成开关稳压电源三、集成开关稳压电源线性稳压电路的缺点：线性稳压电路的缺点：调整管调整管管耗大管耗大电源电源效率低效率低(30%左右左右)改进思路：改进思路：使调整管使调整管截止截止(电流电流 ICEO小小)饱和饱和(管压降管压降 UCES小小)一、开关型稳压电源的特点和类型一、开关型稳压电源的特点和类型1.特点特点开关稳压电路的优点：开关稳压电路的优点：效率高效率高(60%80%以上以上)体积小、重量轻体积小、重量轻稳压范围宽稳压范围宽开关稳压电路的缺点：开关稳压电路的缺点：电路电路复杂复杂对电网要求不高对电网要求不高对电子设备对电子设备干扰较大干扰较大输出电压含输出电压含较大纹波较大纹波2.分类分类按起开关控制作用的振荡电路分按起开关控制作用的振荡电路分：自激开关式自激开关式 调整管又兼作开关用的振荡器件。调整管又兼作开关用的振荡器件。他激开关式他激开关式 由独立器件组成振荡电路，其输出脉冲以由独立器件组成振荡电路，其输出脉冲以 开关方式去控制调整管。开关方式去控制调整管。按起稳压控制作用的脉冲占空比形式分按起稳压控制作用的脉冲占空比形式分：脉宽调制式脉宽调制式（PWMPulse Width Modulation）由输出直流电压误差来改变控制调整管占空比，频率不变。由输出直流电压误差来改变控制调整管占空比，频率不变。频率调制式频率调制式（PFMFrequency Modulation）起开关作用控制器的输出脉冲只改变频率，占空比不变。起开关作用控制器的输出脉冲只改变频率，占空比不变。二、它激式开关型稳压电源二、它激式开关型稳压电源低电平低电平截止截止=qUI 占空比占空比当当UI 或或RL 使使UO 占空比增大，故称占空比增大，故称脉宽调制型脉宽调制型 PWM 三、集成开关稳压电源三、集成开关稳压电源 集成开关稳压器有集成开关稳压器有CWlCWl5245242524252435243524、CWCW4960496049624962和和CWCW2575257525762576等系列等系列 。CWCW2575257525762576集成稳压器的特点是：外部元件少，使用方集成稳压器的特点是：外部元件少，使用方便；振荡器的频率固定在便；振荡器的频率固定在5252kHzkHz，因而滤波电容不大，滤波电，因而滤波电容不大，滤波电路体积小，一般不需要散热器。路体积小，一般不需要散热器。CWCW2575257525762576单列直插式塑料封装的外形及管脚排列如图单列直插式塑料封装的外形及管脚排列如图所示，两种系列芯片的管脚含义相同。所示，两种系列芯片的管脚含义相同。CWCW2575/25762575/2576外形及管脚外形及管脚外形及管脚外形及管脚图图 1、CW3524 集成单片脉宽调制式稳压电源集成单片脉宽调制式稳压电源单片脉宽调制式单片脉宽调制式(外接开关功率管外接开关功率管)类型类型单片集成开关稳压器单片集成开关稳压器CW1524CW4960/4962组成：组成：基准电压源、误差放大器、脉宽调制器、基准电压源、误差放大器、脉宽调制器、振荡器、触发器、振荡器、触发器、2只输出功率管、过热保护只输出功率管、过热保护最大输入电压最大输入电压：40 V最高工作频率最高工作频率：100 kHz每路输出电流每路输出电流：100 mA内部基准电压内部基准电压：5 V(承受承受 50 mA电流电流)CW3524 引脚排列引脚排列反相输入反相输入 同相输入同相输入输出输出方波方波定时电容定时电容定时电阻定时电阻接扩流接扩流晶体晶体管管 C、E 极极电源电源输入输入振荡振荡/同步同步1 234 5678161514131211109IN+INUINUREF(+5 V)EBCBCAEARTCTGND+CL 检测检测关闭控制关闭控制补偿补偿 CL 检测检测基准电压输出基准电压输出外加直流电源外加直流电源UI+5 V内部基准电压内部基准电压+5 V2.5 V取样电压取样电压 FUO产生产生锯齿波锯齿波防止自激振荡防止自激振荡f0=1.3/RTCT 20 kHz限流取样电阻限流取样电阻(1 A)限流放大器外接控限流放大器外接控制参数制参数外接复合管扩流外接复合管扩流内外调整管轮流通端电流波形内外调整管轮流通端电流波形2、CW4960/4962组成：基准电压源、误差放大器、脉宽调制器组成：基准电压源、误差放大器、脉宽调制器 开关功率管开关功率管(内接内接)、软启动电路、软启动电路、过流限制、过热保护过流限制、过热保护功能：慢起动、过流保护、过热保护功能：慢起动、过流保护、过热保护 占空比可调（占空比可调（0 100%）最大输入电压：最大输入电压：50 V输出电压：输出电压：5.1 40 V连续可调连续可调最高工作频率：最高工作频率：100 kHz额定输出电流：额定输出电流：CW4960 CW4960 2.5 A(过流保护过流保护 3.0 4.5 A)CW4960 CW4960 1.5 A(过流保护过流保护 2.5 3.5 A)小小散热片散热片不用散热片不用散热片1 2 3 4 5 6 7CW4960IN反馈反馈补偿补偿GNDRT/CT软启动软启动输出输出1 234 5678161514131211109NC输出输出NC补偿补偿NCGNDGNDNC输入输入NC软启动软启动RT/CTGNDGND反馈反馈NCCW4962CW4960/4962系列引脚图系列引脚图220 FR115 k L150 H4962(4960)11(3)10(2)7(1)14(5)4(4)15(6)2(7)。R2RPRTCPCTC1UIUO4.7 k+220 F220 F/40 VC2C34.3 k 33 nF2.2 F2.2 nFV取样电阻取样电阻500 10 k 工作频率控制工作频率控制f =1/RTCT106 kHz一般一般 RT=1 27 k CT=1 3.3 nF 频率补偿频率补偿防寄生振荡防寄生振荡续流续流二极管二极管采用肖特基管采用肖特基管软软启动电容启动电容1 4.7 FCW4960/4962应用电路应用电路