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3 　稳压电路

3 　稳压电路. 3.1 串联型稳压电路的工作原理. 3.2 三端固定集成稳压器. 3.3 三端可调式集成稳压器. 3.4 开关型稳压电源. 滤波. 稳压. 整流. 交流 电压. 脉动 直流电压. 有波纹的 直流电压. 直流 电压. 3.1 串联型稳压电路的工作原理. 稳压电路的作用 :. 常用稳压电路. ( 小功率设备 ). 开关型. 稳压管. 线性. 稳压电路. 稳压电路. 稳压电路. 稳压电源类型 :. 效率较高，目前用的也比较多。. 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。.

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Presentation Transcript

  1. 3　稳压电路 3.1 串联型稳压电路的工作原理 3.2 三端固定集成稳压器 3.3 三端可调式集成稳压器 3.4 开关型稳压电源

  2. 滤波 稳压 整流 交流 电压 脉动 直流电压 有波纹的 直流电压 直流 电压 3.1 串联型稳压电路的工作原理 稳压电路的作用:

  3. 常用稳压电路 (小功率设备) 开关型 稳压管 线性 稳压电路 稳压电路 稳压电路 稳压电源类型: 效率较高，目前用的也比较多。 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。 以下主要讨论线性稳压电路。

  4. 并联型稳压电路 — 调整管与负载并联 串联型稳压电路 — 调整管与负载串联 1.稳压管稳压电路 稳压原理:利用稳压管的反向击穿特性。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。

  5. 1.稳压管稳压电路 ⑴工作原理 IR Uz IZ U2 UO UI Uo=UI－UR UO基本不变

  6. ＜R ＜ ⑵参数计算 ①稳压管的选型 IZm =（1.5~3）IOmax UZ = UO ②输入电压UI 的确定 UI = (2~3)UO ③限流电阻R的计算

  7. 【例3】为了保护稳压管，经常在图10-11所示电路中加一限流电阻。假设稳压电路的输入电压为15V，稳压管的输出电压为12V，稳压管的安全工作电流范围为5～50mA，负载电流为400Ω，求限流电阻的取值范围。【例3】为了保护稳压管，经常在图10-11所示电路中加一限流电阻。假设稳压电路的输入电压为15V，稳压管的输出电压为12V，稳压管的安全工作电流范围为5～50mA，负载电流为400Ω，求限流电阻的取值范围。 解 : 依题意可知流过负载电阻的电流为 因此流过限流电阻的总电流变化范围为 而限流电阻两端的电压为3V，便可求得R的范围为

  8. 硅稳压管稳压电路的特点 这种稳压电路的输出电压是不能调节的，负载电流变化范围较小，输出电阻较大，约几个欧姆到几10欧姆，因此稳压性能较差。 但其电路结构简单，负载短路时，稳压管不会损坏。因此仅适用于Uo固定和要求不高的场合。

  9. 调整管 +UCE  取 样 电 路 + UI  + UI  V1 比较放大电路 + Uo  基准电压 8 RL 2.串联型稳压电路 1)结构和稳压原理 稳压的实质：UCE的自动调节使输出电压恒定

  10. R1 + UI  + Uo  R1 RL UF RP R2 UZ R2 8 串联型稳压电路 2)输出电压的调节范围

  11. 3.2 三端固定集成稳压器 1、78、79 系列的型号命名 CW7800系列(正电源) CW7900 系列(负电源) 5 V/ 6 V/ 9 V/ 12 V/ 15 V/ 18 V/ 24 V 输出电压 78L×× / 79L ×× — 输出电流 100 mA 输出电流 78M×× / 9M×× — 输出电流 500 mA 78 ×× / 79 ×× — 输出电流 1.5 A 例如： CW7805 输出 5 V，最大电流 1.5 A CW78M05 输出 5 V，最大电流 0.5 A CW78L05 输出 5 V，最大电流 0.1 A

  12. _ _ 2 CW7905 1 3 2 3 1 + + CW7805 1 2 CW7805 3 1 2 3 CW7905 1 2 3 UI UO GND GND UI UO 塑料封装 封装 金属封装 符号

  13. 调整电路 + UI  + UO  保护 电路 取 样 电 路 启 动 电 路 基 准 电 压 比较 放大 W7812 1 2 + + 3 Uo = 12V 改善负载的瞬态响应，消除高频噪声 Ui C1 RL 抵消输入 长接线的 电感效应， 防止自激 C2 C3 0.33 F 0.1 F 100 F 2、CW7800 的内部结构和基本应用电路 内部 结构 基本应 用电路 防止输入端短路时 C3 反向放电损坏稳压器

  14. 2 1 W78 + UO + UI + U  I1 3 IQ R1 Ci C2 I2 R2 提高输出电压电路 静态电流 5  8 mA 要求 输出电压 UO > U

  15. + UI  + UO  W78 + U  R3 C1 R4 8 R1 C2 R2 输出电压可 调稳压电路 (虚短) 可产生小于 U的输出电压 UO

  16. 1 000 F 2 1 W7815 +15 V + + 3 220 F 0.1 F 0.33 F ~24V 0.33 F 0.1 F + + ~220V 220 F ~24V 1 15 V W7915 3 2 1 000 F 2 1 W7805 + UO  + UI = 10V  R 3 IQ 0.33 F 0.1 F 10  RL IO 输出正、负 电压的电路 恒流源电路

  17. 3、基本应用电路 C1、C2的作用：防止自激振荡，减小高频噪声、改善负载的瞬态响应。 1)输出固定电压的稳压电路 注意：输入电压Ui一般应比输出电压端Uo高3V以上。 2)输出正、负电压的稳压电路

  18. ≤ UO ≤ 3)输出电压可调的稳压电路 输出电压调整范围

  19. 3.3 三端可调输出集成稳压器 1、典型产品型号命名 CW117/217/317系列(正电源) CW137/237/337系列(负电源) CW117(137)—-55  150C 工作温度 CW217(237)—-25  150C CW317(337)—0 125C 1.25 V 基准电压 L 型 — 输出电流 100 mA 输出电流 M 型 — 输出电流 500 mA

  20. 2 3 调整电路 UI CW117 UO 保护电路 1 2 3 启 动 电 路 偏置电路 误差放大 IREF 1 ADJ UO UI 基准电路 ADJ CW137 1 2 3 ADJ UI UO 2、CW117 内部结构和基本应用电路 内部 结构  50 A 外形 引脚

  21. V1 IQ IO 2 CW317 3 R1 + + I 1 C3 V2 C4 Ui Uo C1 I REF R2 C2 10 F 0.1 F 0.1 F 33 F V1防止输入端短路时 C4反向放电损坏稳压器 基本应 用电路 V2防止输出端短路时C2通 过调整端放电损坏稳压器 UREF = 1.25 V 120  I REF 50 A 使 UREF很稳定 2.2 k 静态电流 IQ(约10 mA)从输出端流出，RL开路时流过 R1 R1 =UREF/IQ = 125  R2 =0  2.2 k时， UO =1.25  24 V

  22. Ui + Uo + 2 CW317 3 + C1 +32V C3 R1 C2 1 0.33F 120 1F 10 F R2 3k –10V R3 A 680  V 0  30 V 连续可调电路 当 R2 = 0 时，UO= 0 V UA = – 1.25 V

  23. 3.4 开关型稳压电源 调整管管耗大 电源效率低(40%  60%) 线性稳压电路的缺点： 改进思路： 截止(电流小) 使调整管 饱和(管压降小) 效率高(80%  90%) 开关稳压电路的优点： 稳压范围宽 对电网要求不高 体积小、重量轻 输出电压含较大纹波 开关稳压电路的缺点： 对电子设备干扰较大 电路复杂

  24. 8 8 A C IO L V1 uE + UI  + Uo  uA uF iL + uB V2 R1 C UREF uT RL 三角波 发生器 基准 电压 R2 开关稳压电源基本原理 1、 串联型开关稳压电路 组成框图 调整管 滤波 误差放大 续流 频率固定的三角波 取样 电路 开关调整管控制

  25. uE L IO V1 uA + Uo  + UI  uF iL 8 8 + A C uB V2 C RL uT UREF uT uA O t uB O t uE toff UI ton O t iL IO uo O t UO t O 工作波形 脉宽调制式 (PWM) = DUI — 占空比

  26. 8 8 A C IO L V1 uE + UI  + Uo  uA uF iL + uB V2 R1 C UREF uT RL 三角波 发生器 基准 电压 R2 uF UO uA UO UI 稳压原理 占空比 当 uF = UREF ， uA = 0， D = 50 % UO为预定标称值

  27. uB L toff iO + Uo  ton + UI  V2 R1 控 制 电 路 V1 + RL T uB C R2 UREF uF iL L L + Uo  + UI  + Uo  + UI  iL V2 V2 V1 + + V1 uB RL uB RL C C 2、 并联型开关稳压电路 截止 截 止 高电平 低电平

  28. 3、集成开关稳压器及其应用 单片脉宽调制式(外接开关功率管) CW1524 类型 单片集成开关稳压器 CW4960/4962 1) CW1524/2524/3524(区别在于温度范围) 组成： 基准电压源、误差放大器、脉宽调制器、 振荡器、触发器、 2 只输出功率管、过热保护 最大输入电压：40 V 最高工作频率：100 kHz 每路输出电流：100 mA 内部基准电压：5 V(承受 50 mA电流)

  29. 16 15 14 13 12 11 10 9 –IN 1 2 3 4 5 6 7 8 UREF (+ 5 V) +IN UIN 振荡/同步 EB CB +限流 –限流 CA RT EA 断路 CT GND 补偿 CW1524 系列引脚排列 取样电压 基准电压 输入 电压 输出 方波 接扩流晶体 管 C、E 极 定时电阻 关闭, 控制脉宽 定时电容

  30. R1 外接复合管扩流 5 k L 。 C1 V1 0.9 mH + R9 0.1F R3 5 k R2 1 2 3 4 5 6 7 8 16 15 14 13 12 11 10 9 68  V2 5 k R8 C4 180  R4 5 k 500 F UI + R7 V3 R5 RL UO (28 V) 3 k 2 k – 产生 振荡 C2 R6 0.02 F 50 k C3 防止寄生振荡 CW1524 – 。 0.01 F 0.1  R0 + 5 V + 5 V 2.5 V 2.5 V f0 = 1.15 / R5C2 = 19.2 kHz 限流取样电阻(1 A)

  31. 2) CW4960/4962 组成：基准电压源、误差放大器、脉宽调制器 开关功率管(内接)、软启动电路、 过流限制、过热保护 功能：慢起动、过流保护、过热保护 占空比可调(0  100 %) 最大输入电压：50 V 输出电压：5.1  40 V 连续可调 最高工作频率：100 kHz 额定输出电流： CW4960 — 2.5 A (过流保护 3.0  4.5 A) 小散热片 CW4960 — 1.5 A (过流保护 2.5  3.5 A) 不用散热片

  32. NC NC 1 2 3 4 5 6 7 8 16 15 14 13 12 11 10 9 输出 软启动 NC RT/CT GND GND CW4960 CW4962 GND GND 1 2 3 4 5 6 7 NC 补偿 输入 反馈 NC NC GND 反馈 软启动 IN 输出 补偿 RT/CT 3) CW4960/4962 系列引脚图

  33. RP 15 k R1 4.7 k CP R2 11(3) 10(2) L 4962 UO UI 33 nF 。 。 7(1) 2(7) (4960) 150 H + C1 14(5) 4(4) 15(6) V 220 F / 40 V + C2 + 220 F C3 CT RT 2.2 nF 4.3 k 2.2 F 220 F 4) CW4960/4962 应用电路 频率补偿 防寄生振荡 取样电阻 500  10 k 续流二极管 采用肖特基管 软启动电容 1  4.7 F 工作频率控制 f = 1/ RTCT 106 kHz CT= 1  3.3 nF 一般 RT= 1  27 k

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