直流电源课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第十章 直流电源,10.1,直流电源的组成,10.2,单相整流电路,10.2.1,单相半波整流电路,10.2.2,单相桥式整流电路,10.2.3,整流电路的主要参数,10.3,滤波电路,10.3.1,电容滤波电路,10.5,硅稳压管稳压电路,10.5.1,稳压电路的主要指标,10.5.2,硅稳压管稳压电路的组成和工作原理,10.5.3,稳压电路的内阻和稳压系数,10.5.4,稳压电路中限流电阻的选择,10.6,串联型直流稳压电路,10.6.1,电路组成和工作原理,10.6.2,输出电压的调节范围,10.6.3,调整管的选择,10.6.4,稳压电路的过载保护,10.7,集成稳压器,10.7.1,三端集成稳压器的组成,10.7.2,三端集成稳压器的主要参数,10.7.3,三端集成稳压器的应用,第十章 直流电源10.1 直流电源的组成,第一节 单相整流电路,单相半波整流电路,整流电路的主要参数,直流电源的组成,单相桥式整流电路,第一节 单相整流电路单相半波整流电路整流电路的主要参数直流,一、直流电源的组成,电子设备中所用的直流电源，通常是由电网提供的交流电经过整流、滤波和稳压后得到的。,对直流电源的主要要求：,能够输出不同电路所需要的电压和电流；,直流输出电压平滑，脉动成分小；,输出电压的幅值稳定；,交流电变换成直流电时的转换效率高。,直流电源一般包括四个组成部分，即,电源变压器,、,整流电路,、,滤波器,和,稳压电路,。,一、直流电源的组成电子设备中所用的直流电源，通常是由电网提供,电源,变压器,整流,电路,滤波器,稳压,电路,电网,电压,负,载,电网电压信号,整流输出信号,滤波输出信号,变压器输出信号,稳压输出信号,电源整流滤波器稳压电网负电网电压信号整流输出信号滤波输出,利用具有单向导电性能的整流元件，,将正负交替的正弦交流电压整流成为单方向的脉动电压。,滤波器的作用：,尽可能地将单向脉动电压中的脉动成分滤掉，,使输出电压成为比较平滑的直流电压。,稳压电路的作用：,使输出的直流电压，,在电网电压或负载电流发生变化时保持稳定。,整流电路的作用：,利用具有单向导电性能的整流元件，整流电路的作用：,O,t,u,o,O,t,u,D,t,O,i,O,=,i,D,二,.,单相半波整流电路,R,L,VD,T,i,D,+,+,+,+,-,-,-,-,i,o,u,1,u,2,u,D,u,o,单相半波整流电路,R,L,2,U,2,2,U,2,2,U,2,i,O,=,i,D,=,R,L,u,2,u,O,=,u,2,u,D,=,0,i,O,=,i,D,=,0,u,O,=,0,u,D,=,u,2,u,2,负半周内：,u,2,正半周内,O,t,u,2,2,3,2,U,2,sin,t,2,U,2,OtuoO tuDtOiO= iD二. 单相半波整,优点,:,结构简单，所用元件少，,缺点：,输出波形脉动大；,直流成分比较低；,变压器利用率低；,变压器电流含有直流成分，容易饱和。,所以只能用在输出电流较小，要求不高的场合。,O,t,u,o,O,t,u,D,t,O,i,O,=,i,D,R,L,2,U,2,2,U,2,2,U,2,O,t,u,2,2,3,2,U,2,sin,t,2,U,2,优点: OtuoO tuDtOiO= iDRL2 U,VD,1,+,+,+,-,-,-,u,1,u,2,R,L,+,-,u,o,u,2,VD,2,t,O,u,2,2,2,U,2,u,O,O,t,O,i,D2,t,t,O,i,D1,u,D1,O,t,t,O,i,O,单相全波整流电路,i,D1,i,o,i,D2,u,2,正半周内，,VD,1,导通，,VD,2,截止，,u,D1,= 0,，,u,o,=,u,2,，,i,D2,= 0,，,i,O,=,i,D1,=,u,2,/,R,L,。,R,L,2,U,2,2 2,U,2,R,L,2,U,2,2,U,2,R,L,2,U,2,U,2,负半周内，,VD,2,导通，,VD,1,截止,u,D1,=,u,2,，,u,o,= -,u,2,，,i,D2,= 0,，,i,O,=,i,D2,=,u,2,/,R,L,VD1+-u1u2RL+-uou2VD2tO,输出电压平均值是半波整流的两倍，,脉动成分比半波整流时有所下降。,2 2,U,2,二极管承受的反向电压较大,最大值为 。,变压器必须有中心抽头，,变压器利用率不高。,t,O,u,2,2,2,U,2,u,O,O,t,O,i,D2,t,t,O,i,D1,u,D1,O,t,t,O,i,O,R,L,2,U,2,2 2,U,2,R,L,2,U,2,2,U,2,R,L,2,U,2,输出电压平均值是半波整流的两倍，2 2U2二极管承受的反向电,三、 单相桥式整流电路,1.,电路组成,VD,1,+,+,-,-,u,1,u,2,R,L,+,-,i,o,u,o,VD,4,VD,3,VD,2,电路中用了四个二极管，接成电桥形式，,故称为,桥式整流电路。,三、 单相桥式整流电路1. 电路组成VD1+-u1u2R,+,+,-,-,u,i,u,2,R,L,+,-,u,o,2.,桥式整流电路的其他画法,+,+,-,-,u,i,u,2,R,L,+,-,u,o,VD,1,VD,3,VD,4,VD,2,+-uiu2RL+-uo2. 桥式整流电路的其他画法+,O,u,o,t,i,D1,/,i,D2,t,i,o,t,O,t,t,O,O,O,i,D3,/,i,D4,u,D1,3.,工作原理,VD,1,+,+,-,-,u,1,u,2,R,L,+,-,i,o,u,o,VD,4,VD,3,VD,2,t,O,u,2,2,3,2,U,2,R,L,2,U,2,R,L,2,U,2,R,L,2,U,2,2,U,2,2,U,2,u,2,正半周内，,VD,1,、,VD,2,导电，,VD,3,、,VD,4,截止；,u,2,负半周时，,VD,3,、,VD,4,导电，,VD,1,、,VD,2,截止。,正、负半周均有电流流过负载电阻,R,L,且方向一致。,OuotiD1/ iD2 tiotOttOOOiD,四、 整流电路的主要参数,1.,输出直流电压,U,O(AV),U,O(AV),=,u,O,d (,t,),2,1,2,0,U,O(AV),=,2,U,2,sin,t,d(,t,),=,U,2,=,0. 9,U,2,1,0,2 2,2.,脉动系数,S,以单相桥式整流电路为例,t,O,u,o,2,3,2,U,2,整流电路输出波形的傅立叶级数表示为：,四、 整流电路的主要参数1. 输出直流电压 UO(AV)UO,U,O1m,=,U,2,3,4 2,3.,二极管正向平均电流,I,D(AV),I,D(AV),=,I,O(AV),2,1,4.,二极管最大反向峰值电压,U,RM,U,RM,=,2,U,2,UO1m = U23 4 2,例,10.1.1,某电子装置要求电压值为,15V,的直流电源，已知负载电阻,R,L,等于,100,，试问：,如果选用单相桥式整流电路，则变压器二次电压,U,2,应为多大？整流二极管的正向平均电流,I,D(AV),和最大反向峰值电压,U,RM,等于多少？输出电压的脉动系数,S,等于多少？,如果改用单相半波整流电路，则,U,2,、,I,D(AV),、,U,RM,和,S,各等于多少？,例10.1.1某电子装置要求电压值为15V的直流电源，已,解：,解： ,第二节 滤波电路,电感滤波电路,电容滤波电路,复式滤波电路,第二节 滤波电路电感滤波电路电容滤波电路复式滤波电路,对滤波电路的要求：,1,、,尽量降低输出电压中的脉动成分；,2,、尽量保留其中的直流成分，使输出电压成为比较平滑的直流电压。,对滤波电路的要求：1、尽量降低输出电压中的脉动成分；,一、 电容滤波电路,桥式整流、电容滤波电路,VD,1,+,+,-,-,u,1,u,2,R,L,+,-,i,o,u,o,VD,4,VD,3,VD,2,C,i,c,+,1.,电路组成,一、 电容滤波电路桥式整流、电容滤波电路VD1+-u1u,2.,工作原理,t,O,u,2,2,3,4,5,i,D1,t,O,u,O,=,u,C,O,t,VD,1,+,+,-,-,u,1,u,2,R,L,+,-,i,o,u,o,VD,4,VD,3,VD,2,C,i,c,+,2. 工作原理tOu22345iD1tOuO=,u,O,=,u,C,O,t,2,U,2,R,L,C,=,R,L,C,大,R,L,C,小,R,L,C, (,3,5,),2,T,在桥式整流情况下,T,为电网交流电压的周期。,U,O(AV),1. 2,U,2,此时,3.,滤波电容的选择和输出直流电压的估算,uO= uCOt2 U2RLC = RLC大RLC小RL,（,1,）电容滤波电路适用于小电流负载。,（,2,）电容滤波电路的外特性比较软。,滤波电路的输出电压,U,O(AV),与输出电流,I,O(AV),之间的关系曲线称为外特性。,电容滤波电路的,U,O(AV),将随着,I,O(AV),而变化。,电容滤波适用于负载电流变化不大的场合。,（,5,）采用电容滤波时，整流二极管中将流过较大的冲击电流。必须选用较大容量的整流二极管。,4.,电容滤波电路的特点,（1）电容滤波电路适用于小电流负载。（5）采用电容滤波时，整,（,1,）加了电容滤波以后，输出电压的直流成分提高了。,（,2,）加电容滤波以后，输出电压中的脉动成分降低了。,（,3,）电容滤波电路的输出直流电压,U,O(AV),将随着输出,直流电流,I,O(AV),而变化。,（,5,）电容放电的时间常数,=,R,L,C,愈大，,放电过程愈慢，则输出电压愈高，,同时脉动成分也愈少，即滤波效果愈好。,（,4,）接入电容以后，整流二极管的导电时间缩短了。,结论：,（1）加了电容滤波以后，输出电压的直流成分提高了。（5）电容,二 、 电感滤波电路,桥式整流、电感滤波电路,VD,1,+,+,-,-,u,1,u,2,R,L,+,-,u,o,VD,4,VD,3,VD,2,A,L,接入滤波电感后，由于电感的直流电阻很小，交流阻抗很大，因此直流成分流过电感后基本上没有损失，交流分量很大部分降落在电感上，从而降低了输出电压中的脉动成分。,1.,电路组成和工作原理,二 、 电感滤波电路桥式整流、电感滤波电路VD1+-u1,2.,输出直流电压和脉动系数,如果忽略电感的直流电阻，则输出直流电压为：,设,A,点的直流电压为 ，基波电压的最大值为 ，脉动系数为 。,输出的基波电压最大值为：,输出电压的脉动系数为：,2. 输出直流电压和脉动系数如果忽略电感的直流电阻，则输出直,3.,电感滤波电路的特点,（,1,）电感滤波电路适用于大电流负载。,（,2,）电感滤波电路的外特性比较硬。,（,3,）由于电感有延长整流管导电管电角的趋势，,因此电流的波形比较平滑，,避免了在整流管中产生较大的冲击电流。,3. 电感滤波电路的特点（1）电感滤波电路适用于大电流负载。,1.,LC,滤波电路,+,-,u,2,R,L,+,-,u,o,C,+,A,L,LC,滤波电路,在负载电流较大或较小时均有良好的滤波作用。,电感滤波和,LC,滤波电路克服了整流管电流较大的缺点，,外特性比较硬,与电容滤波相比，,U,O(AV),较低，体积、重量大为增加。,三、复式滤波电路,1. LC 滤波电路+-u2RL+-uoC+ALLC滤波电,2.,LC,-,型滤波电路,+,-,u,2,R,L,+,-,u,o,C,2,+,A,L,LC,滤波电路,LC,-,型滤波电路输出电压的脉动系数比仅有,LC,滤波时更小，波形更加平滑。输出直流电压提高了。,缺点是整流管的冲击电流比较大，外特性比较软。,C,1,+,2. LC-型滤波电路+-u2RL+-uoC2+ALLC,R,L,+,-,u,o,+,-,u,2,u,o,R,C,2,C,1,+,+,优点：可进一步降低输出电压的脉动系数。,缺点：,R,上有直流压降；整流管的冲击电流仍比较大；,外特性比电容滤波更软，只适用于小电流的场合。,3.,RC, ,型滤波电路,RL+-uo+-u2uoRC2C1+优点：可进一步降低输,第三节 硅稳压管稳压电路,硅稳压管稳压电路的组成和工作原理,稳压电路中限流电阻的选择,稳压电路的主要指标,稳压电路的内阻和稳压系数,第三节 硅稳压管稳压电路硅稳压管稳压电路的组成和工作原理稳,一、稳压电路的主要指标,1.,内阻,R,O,2.,稳压系数,S,r,定义为：,经过整流滤波后输入到稳压电路的直流电压,U,I,不变时，,稳压电路的输出电压变化量,U,O,与输出电流,I,O,变化量之比。,定义为：,当负载不变时，,稳压电路输出电压的相对变化量与输入电压的相对变化量之比。,一、稳压电路的主要指标1.内阻 RO2.稳压系数 Sr定义为,I,R,R,U,I,+,-,R,L,I,L,U,O,+,-,I,Z,VD,Z,二、,硅稳压管稳压电路的组成和工作原理,1.,假设稳压电路的输入电压,U,I,保持不变，,R,上的压降,I,Z,将急剧减小,I,R,也将减小,U,O,维持基本稳定,必不可少,IRRUI+-RLILUO+-IZVDZ二、硅稳压管稳压电路,2.,假设负载电阻,R,L,保持不变，,R,上的压降增大,I,Z,将急剧增加,I,R,也将增加,U,O,维持基本稳定,当电网电压波动或负载电流变化时，,通过调节,R,上的压降来保持输出电压基本不变。,I,R,R,U,I,+,-,R,L,I,L,U,O,+,-,I,Z,VD,Z,2. 假设负载电阻RL保持不变，R上的压降增大IZ将急剧增加,三,.,稳压电路的内阻和稳压系数,1.,内阻,R,o,R,o,定义为：,直流输入电压,U,I,不变时，,输出端的,U,O,与,I,O,之比。估算,R,o,时,R,L,应开路。,R,+,-,r,Z,U,I,=,0,估算稳压电路,R,o,的等效电路,r,Z,为稳压管的动态内阻。,一般情况下满足,r,Z,R,所以可简化为,R,o,r,Z,r,Z,愈小， 负载变化时，稳压电路的稳压性能愈好。,三. 稳压电路的内阻和稳压系数1. 内阻 RoRo定义为：,2.,稳压系数,S,r,U,O,=,r,Z,/,R,L,(,r,Z,/,R,L,) +,R,U,I,S,r,=,U,O,/,U,O,U,I,/,U,I,U,I,U,O,r,Z,R,r,Z,愈小，,R,愈大，则,S,r,愈小，,即电网电压波动时，稳压电路的稳压性能愈好。,S,r,定义为：,R,L,不变时，稳压电路输出电压与输入电压的相对变化量之比。,满足,r,Z,R,L,r,Z,R,时,U,O,r,Z,R,U,I,R,+,-,R,L,+,-,r,Z,U,I,U,o,估算,S,r,等效电路,2. 稳压系数 SrUO =rZ / RL(rZ /,四、稳压电路中限流电阻的选择,硅稳压管稳压电路中的限流电阻是很重要的组成元件。,限流电阻,R,的阻值必须选择恰当，,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。,I,R,R,U,I,+,-,R,L,I,L,U,O,+,-,I,Z,VD,Z,若限流电阻,R,的阻值太大，,当,I,L,增大时，,I,Z,减小，,稳压管可能失去稳压作用；,若限流电阻,R,的阻值太小，,当,R,L,很大或开路时，,I,Z,增大，,稳压管可能被损坏。,四、稳压电路中限流电阻的选择硅稳压管稳压电路中的限流电阻是很,设稳压管允许的最大工作电流为,I,Zmax,，,最小工作电流为,I,Zmin,；,电网电压最高时的整流输出电压为,U,Imax,，,最低时为,U,Imin,;,负载电流的最小值为,I,Lmin,， 最大值为,I,Lmax,。,则要使稳压管能正常工作，必须满足下列关系：,I,R,R,U,I,+,-,R,L,I,L,U,O,+,-,I,Z,VD,Z,设稳压管允许的最大工作电流为 IZmax ，IRRUI+-R,1.,当电网电压最高和负载电流最小时,I,Z,的值最大：,R,U,Imax,-,U,Z,-,I,Lmin,U,Imax,-,U,Z,I,Zmax,+,I,Lmin,2.,当电网电压最低和负载电流最大时,I,Z,的值最小：,R,U,Imax,-,U,Z,-,I,Lmax,I,Zmin,R,U,Imax,-,U,Z,I,Zmin,+,I,Lmax,R,U,I,-,U,Z,-,I,L,=,I,Z,I,R,R,U,I,+,-,R,L,I,L,U,O,+,-,I,Z,VD,Z,1. 当电网电压最高和负载电流最小时, I Z 的值最大：,例,10.5.1,图示硅稳压管稳压电路中，设稳压管的,U,Z,=6V,I,Zmax,= 40mA,，,I,Zmin,= 5mA,，,U,Imax,= 15V,，,U,Imin,= 12V,;,R,Lmax,= 600,，,R,Lmin,= 300,。给定当,I,Z,由,I,Zmax,变到,I,Zmin,，,U,Z,的变化量为,0.35V,。,（,1,）试选择限流电阻,R,；,（,2,）估算在上述条件下的输出电阻和稳压系数。,I,R,R,U,I,+,-,R,L,I,L,U,O,+,-,I,Z,VD,Z,例10.5.1 图示硅稳压管稳压电路中，设稳压管的UZ,I,R,R,U,I,+,-,R,L,I,L,U,O,+,-,I,Z,VD,Z,解：,（,1,）,可取,R,=200,。电阻上消耗的功率为：,可选,200,，,1W,的碳膜电阻,。,IRRUI+-RLILUO+-IZVDZ解：（1）可取R=2,（,2,）,估算稳压系数是，取,U,I,=0.5,（,15+12,）,V=13.5V,则,硅稳压管稳压电路的缺点：,输出电压由稳压管的型号决定，不可随意调节；,电网电压和负载电流变化范围较大时，电路将不能适应。,为改进以上缺点，可以采用串联型直流稳压电路。,（2）估算稳压系数是，取UI=0.5（15+12）V=13.,第四节 串联型直流稳压电路,输出电压的调节范围,稳压电路的过载保护,电路组成和工作原理,调整管的选择,第四节 串联型直流稳压电路输出电压的调节范围稳压电路的过载,+,-,u,2,R,C,+,R,L,i,L,U,o,+,-,U,F,VD,Z,+,-,A,R,1,R,2,R,3,R,2,R,2,U,I,+,-,VT,采样电阻,放大电路,基准电压,调整管,一、 电路组成和工作原理,1.,电路组成,+-u2RC+RLiLUo+-UFVDZ+-AR1R2R3R,2.,工作原理,+,-,u,2,R,C,+,R,L,i,L,U,o,+,-,U,F,VD,Z,+,-,A,R,1,R,2,R,3,R,2,R,2,U,I,+,-,VT,串联型直流稳压电路稳压的过程，,实质上是通过电压负反馈使输出电压保持基本稳定的过程。,2. 工作原理+-u2RC+RLiLUo+-UFVDZ+-A,二、 输出电压的调节范围,U,Z,=,U,F,=,R,2,+,R,3,R,1,+,R,2,+,R,3,U,O,U,O,=,R,2,+,R,3,R,1,+,R,2,+,R,3,U,Z,R,R,L,U,o,+,-,U,F,VD,Z,+,-,A,R,1,R,2,R,3,R,2,R,2,U,I,+,-,VT,U,Z,U,Omin,=,R,2,+,R,3,R,1,+,R,2,+,R,3,U,Z,U,Omax,=,R,3,R,1,+,R,2,+,R,3,U,Z,通过改变采样电阻中电位器,R,2,的滑动端位置进行调节。,二、 输出电压的调节范围UZ = UF = R2 +,式中,I,lmax,是负载电流的最大值。,三、 调整管的选择,调整管不仅要根据外界条件的变化，,随时调整本身的管压降，以保持输出电压稳定，,还要提供负载所要求的全部电流，,因此管耗比较大，通常采用大功率的三极管。,选用时应估算管子的主要参数确保调整管的安全。,1.,集电极最大允许电流,I,CM,I,Lmax,+,I,R,式中 Ilmax 是负载电流的最大值。三、 调整管的选择,2.,集电极和发射极之间的最大允许反向电压,U,(BR)CEO,U,(BR)CEO,U,Imax,= 1. 1 ,2,U,2,式中,U,Imax,是空载时整流滤波电路的最大输出电压,稳压电路正常工作时，调整管上的电压降约为几伏。,若负载短路，,则整流滤波电路的输出电压,U,I,将全部加在调整管两端。,U,I,最大值可能接近于变压器副边电压的峰值,另外电网电压可能有,10%,的波动，,所以应选择三极管的参数为：,2.集电极和发射极之间的最大允许反向电压U(BR)CEOU(,3.,集电极最大耗散功率,P,CM,调整管的功耗,P,C,=,U,CE,I,C,= (,U,I,U,O,),I,C,P,CM, (,U,Imax,U,Omin,) ,I,Cmax, (,1. 1,1. 2,U,2,U,Omin,) ,I,Cmax,式中,U,Imax,是满载时整流滤波电路的最大输出电压，,电容滤波电路中，若电容的容值足够大，,可认为其输出电压近似为,1.2,U,2,。,当电网电压达到最大值，而输出电压达到最小值，,同时负载电流也达到最大值时，调整管的功耗最大，,3. 集电极最大耗散功率 PCM 调整管的功耗 PC =,调整管选定后，为保证调整管工作在放大状态，,通常使,U,CE,= (,3,8,),V,U,I,=,U,Omax,(,3,8,),V,稳压电路的输入直流电压应为：,若采用桥式整流、电容滤波电路则,U,I,1. 2,U,2,U,I,1. 2,U,2,1. 1,考虑电网电压可能有,10%,的波动，,因此要求变压器副边线圈电压为：,调整管选定后，为保证调整管工作在放大状态，UI = UOma,例,10.6.1,在串联型直流稳压电路中，要求输出电压,U,O,=(1015)V,，负载电流,I,L,=(0100)mA,。已选定基准电压的稳压管的稳定电压,U,Z,=7V,，最小电流,I,Zmin,=5mA,，最大电流,I,Zmax,=33mA,。,假设采样电阻总的阻值选定为,2k,左右，则,R,1,、,R,2,和,R,3,三个电阻分别为多大？,估算电源变压器二次电压的有效值,U,2,；,估算基准稳压管的限流电阻,R,的阻值；,估算稳压电路中的调整管的极限参数。,例10.6.1 在串联型直流稳压电路中，要求输出电压UO,解,取,R,3,=910k,取,R,2,=510k,取,R,1,=560k,经验证输出电压的变化范围符合给定的要求。,解 取 R3=910k取 R2=510k取 R1=56,取,U,I,=23V,取 UI=23V,第五节 集成稳压器与开关型稳压电路,三端集成稳压器的主要参数,三端集成稳压器的组成,三端集成稳压器的应用,开关型稳压电路的特点和分类,开关型稳压电路的组成和工作原理,第五节 集成稳压器与开关型稳压电路三端集成稳压器的主要参数,一、三端集成稳压器的组成,电路内部包括了串联型直流稳压电路的各个组成部分,另外加上保护电路和启动电路。,U,I,+,-,U,O,+,-,调 整 管,启 动 电 路,基 准 电 源,放 大,电 路,保 护,电 路,采 样 电 路,输入端,输出端,一、三端集成稳压器的组成电路内部包括了串联型直流稳压电路的各,调整管,在,W7800,系列三端集成稳压电路中，调整管为由两个三极管组成的复合管。这种结构要求放大电路用较小的电流即可驱动调整管发射极回路中较大的输出电流，而且提高了调整管的输入电阻。,2.,放大电路,在,W7800,系列三端集成稳压电路中，放大管也是复合管，电路组态为共射接法，并采用有源负载，可以获得较高的电压放大倍数。,3.,基准电源,在,W7800,系列三端集成稳压电路中，采用一种能带间隙式基准源，这种基准源具有低噪声、低温漂的特点，在单片式大电流集成稳压器中被广泛采用。,调整管在W7800系列三端集成稳压电路中，调整管为由两个三极,4.,采样电路,在,W7800,系列三端集成稳压电路中，采样电路由两个分压电阻组成，它对输出电压进行采样，并送到放大电路的输入端。,5.,启动电路,启动电路的作用是在刚接通直流输入电压时，使调整管、放大电路和基准电源等部分建立起各自的工作电流。当稳压电路正常工作后，启动电路被断开，以免影响稳压电路的性能。,6.,保护电路,在,W7800,系列三端集成稳压电路中，芯片内部集成了三种保护电路，它们是限流保护电路、过热保护电路和过压保护电路。,4. 采样电路在W7800系列三端集成稳压电路中，采样电路由,二、 三端集成稳压器的主要参数,三端集成稳压器的输出电压值通常可分为七个等级,5V,、,6V,、,8V,、,12V,、,15V,、,18V,、,24V,主要参数：,输入电压、输出电压、电压调整率、,电流调整率、最小压差、,输出噪声、,输出电阻、峰值电流、输出温漂等。,输出电流有三个等级：,1.5A,（,W7800,和,W7900,系列,）、,0.5A,（,W78M00,和,W79M00,系列,）、,0.1A,（,W78L00,和,W79L00,系列,）。,二、 三端集成稳压器的主要参数三端集成稳压器的输出电压值通,符号,数,参,值,号,符,位,单,参数名称,W7800,系列三端集成稳压器的主要参数,符号数参值号符位单参数名称W7800系列三端集成稳压器的主要,1.,三 端 集 成 稳 压 器 的 封装形式和引脚,三、三端集成稳压器的应用,1,输入端,3 ,公共端,2 ,输出端,78xx,1 ,公共端,3,输入端,2 ,输出端,79xx,W 7 8 0 0,IN,OUT,GND,1,2,3,W 7 9 0 0,IN,OUT,GND,1,2,3,1. 三 端 集 成 稳 压 器 的 封装形式和引脚三,W7800,和,W78M00,系列固定正输出三端集成稳压器的封装形式有两种：,金属菱形式,和,塑料直插式,。,W7900,和,W79M00,系列固定负输出三端集成稳压器的封装形式与前者相同，但是引脚有所不同。,IN GND OUT,IN GND OUT,2 1 3,2 1 3,2 1 3,1 2,3 1 2,3 1 2,W7900,W79M00,W79L00,2 3,2 3,2 1,3 2,3 2,3 2,W7800,W78M00,W78L00,塑料封装,金属封装,封装形式,引脚,系 列,W7800,、,W7900,系列三端集成稳压器的引脚,W7800和W78M00系列固定正输出三端集成稳压器的封装,应至少比,U,O,高,2V,2.,三端集成稳压器应用电路,+,+,-,-,u,i,u,2,U,I,C,+,2000,F,VD,R,L,U,O,C,I,W7800,C,O,1,2,0.33,F,0.1,F,3,C,I,改善纹波电压,C,O,改善负载瞬态响应,保护内部调整管,(1),基本应用电路,应至少比UO高2V2. 三端集成稳压器应用电路+-uiu,+,+,-,-,u,i,u,2,U,I,C,+,2000,F,VD,R,L,U,O,C,I,W7800,C,O,1,2,0.33,F,0.1,F,3,为了瞬时增减负载电流,时，不致引起输出电压,有较大的波动。即用来,改善负载的瞬态响应。,用来抵消输入端接线,较长时的电感效应，,防止产生自激振荡。,即用以改善波形。,+-uiu2UIC+2000FVDRLUOCIW780,（,2,） 扩大输出电流,二极管,VD,用以补偿三极管的,U,BE,及温度对,U,BE,的影响使,U,O,稳定。,C,2,用于滤掉,VD,两端的脉动电压，以减小输出电压的脉动成分。,10,F,R,L,U,I,C,1,+,W7800,C,4,VD,1,2,0.33,F,0.1,F,3,VT,C,2,+,R,200,+,-,+,-,C,3,25,F,+,-,U,O,电路组成,（2） 扩大输出电流二极管VD用以补偿三极管的UBE及温度对,适当选择二极管的型号，并调节,R,的阻值以改变流过二极管的电流，就可得到,U,D,U,BE,工作原理,负载所需的大电流由大功率三极管,VT,提供。,此时,10,F,R,L,U,I,C,1,+,W7800,C,4,VD,1,2,0.33,F,0.1,F,3,VT,C,2,+,R,200,+,-,+,-,C,3,25,F,+,-,U,O,适当选择二极管的型号，并调节R的阻值以改变流过二极管的电流，,+,-,U,I,U,O,C,1,W7800,1,2,0.33,F,C,O,0.1,F,3,I,+,-,+,-,+,-,U,Z,VD,VD,Z,保护二极管,提高输出电压,（,3,） 提高输出电压,+-UIUOC1W7800120.33FCO0.1F3I,利用,R,1,、,R,2,提高输出电压,若,I,I,U,O,（,1 +,）,R,1,R,2,+,-,U,I,R,1,U,O,C,1,W7800,C,O,1,2,0.33,F,0.1,F,3,I,+,-,R,2,+,-,I,利用R1 、 R2提高输出电压若I IUO （1,（,4,） 使输出电压可调,+,-,U,I,U,O,C,1,W7800,1,2,0.33,F,C,O,0.1,F,3,+,-,+,-,U,A,A,（4） 使输出电压可调+-UIUOC1W7800120.33,效率高, 体积小重量轻, 对电网电压的要求不高, 调整管的控制电路比较复杂, 输出电压中纹波和噪声成分较大,四、开关型稳压电路的特点和分类,1.,开关型稳压电路的特点, 效率高四、开关型稳压电路的特点和分类1. 开关型稳,2.,开关型稳压电路的分类,按控制的方式分类,，,有,脉冲宽度调制型（,PWM),、,脉冲频率调制型,(PFM),和,混合调制型,。,按是否使用工频变压器来分类,，,有,低压开关稳压电路,，,高压开关稳压电路,（不用工频变压器）,。,按激励的方式分类,，,有,自激式,和,他激式,。,按所用开关调整管的种类分,，,有,双极型三极管,、,MOS,场效应管,和,晶闸管开关电路,等,。,开关型稳压电路的类型很多。可以按不同的方法来分类。,2. 开关型稳压电路的分类按控制的方式分类，开关型稳压,五、开关型稳压电路的组成和工作原理,开关调整管,脉冲调制,比较放大,基准电压,滤波电路,采样电路,+,-,+,-,U,I,U,O,当输出电压发生变化时，采样电路将输出电压变化量的一部分送到比较放大电路，与基准电压进行比较并将二者的差值放大后送至脉冲调制电路，使脉冲波形的占空比发生变化。此脉冲信号作为开关管的输入信号，使调整管导通和截止时间的比例也发生变化，从而使滤波后输出电压的平均值基本保持不变。,五、开关型稳压电路的组成和工作原理开关调整管脉冲调制比较放大,