模拟电子技术基础 教学课件 作者 沈任元第十章 直流稳压电源.ppt

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1、第10章直流稳压电源10.2直流稳压电源的分类和工作原理10.1概述10.3线性稳压电路10.4开关型稳压电路10.1概述将交流电网电压转换为直流电压，为放大电路提供直流工作电源。组成各部分功能变压器：整流：滤波：稳压：降压滤除脉动交流变脉动直流进一步消除纹波，提高电压的稳定性和带载能力10.1.1直流稳压电源的组成和分类图10-110.1.2直流稳压电源的性能指标(1)稳压系数表明电网电压波动时电路的稳压性能。通常定义为负载和环境温度不变时，直流输出电压的相对变化量与稳压电路输入电压的相对变化量之比。(2)输出电阻表明负载电流变化时电路的稳压性能。定义为在输入电压和环

2、境温度不变时，输出电压的变化量与输出电流的变化量之比的绝对值。(3)负载调整系数工程中通常把负载电流由0A变到额定值时输出电压的相对变化量定义为电流调整率。(4)电压调整率表明负载电流变化时电路的稳压性能。工程实际中把电网电压波动为±10%时，输出电压的相对变化量作为性能指标，称为电压调整率。10.2稳压管稳压电路10.2.1稳压电路及工作原理稳定电压UZ：稳压管的击穿电压稳定电流IZ：使稳压管工作在稳压状态的最小电流最大耗散功率PZM：允许的最大功率，PZM=IZMUZ动态电阻rz：工作在稳压状态时，rz＝ΔU/ΔI1.稳压管的伏安特性和主要参数图10-22.稳压管稳

3、压电路的工作原理图10-3（1）输入电压：UI=（2～3)Uo（2）稳压二极管：UZ=UoIZM=(2～3)IomaxUI10.2.2.稳压管并联稳压电路的设计电网电压最高、负载电流最小时：电网电压最低、负载电流最大时：（3)确定限流电阻稳压管并联稳压电路，电路很简单，但稳压二极管在稳压范围内允许电流的变化有一定的范围，输出电阻较大，稳压精度也不够高，且输出电压不能调节，效率也较低，故通常用在电压不需调节，输出电流，稳压要求不高的场合。例10-1设计一个采用桥式整流，电容滤波的硅稳压管并联稳压电源，具体参数指标为：输出电压，负载电阻范围为1K至∞，电网电压波动范围为±

4、10%。解：（1）先确定输入电压。可以选取16V则变压器二次侧电压有效值为（2）选定稳压管的型号查器件手册可知，稳压管2CW54,其UZ=5.5～6.5V,IZ=10mA,rZ<30，IZM=38mA符合要求，也可选稳压管IN753，其UZ=5.88～6.12V,rZ≤8PzM=UZIZ≈6×0.018<0.5W均能满足要求。（3）确定限流电阻R取系列标称值R=470选用470金属膜电阻器（额定功率0.5W），即型号为RJ470(1/2)W的电阻。10.3线性稳压电路10.3.1.基本串联型电路不管什么原因引起UO变化，都将通过UCE的调节使UO稳定，故称晶体

5、管为调整管。由于在电路中调整管与负载相串联，故称该电路为串联型稳压电路，又由于调整管工作在放大区（线性区），故又称该电路为线性稳压电路。图10-410.3.2.串联反馈型稳压电路图10-5串联反馈型稳压电源方框图1．电路的组成单管放大电路的构成差动放大电路的构成集成运算放大电路的构成图10-62.稳压原理（或↓)→↑→↑→↓(↓)→↓→↑↓3.输出电压（4）调整管的选择↑5．稳压电路的保护措施（1）限流型保护电路（2）截流型保护电路图10-7图10-810.3.3线性集成稳压电路输出电压：5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V输出电流：1.5A（7800）、0

6、.5A（78M00）、0.1A（78L00）7900系列输出电压：-5V、-6V、-9V、-12V、-15V、-18V、-24V1.固定输出的三端稳压器—7800系列（1）种类、外形和符号图10-9图10-107800的结构图（2）固定式三端集成稳压器的基本应用图10-11例10-2采用220V，50HZ的交流电网电压供电。试设计一个固定输出的集成稳压电源，其指标要求为：解1）选集成稳压器型号，确定电路形式查器件手册选三端固定式稳压器LM7812，特性参数在手册中查得：输出电压最小输入电压最大输入电压35V。均能满足稳压电路的要求图10-122）确定电源变压器LM781

7、2的输入电压范围为取取二次侧功率＜10VA10～30VA30～80VA80～200VA效率0.60.70.80.85考虑变压器的效率，选功率20VA；二次侧电压、电流有效值分别为18V、1A的变压器。3)选整流二极管及滤波电容考虑到安全系数，查器件手册整流二极管选1N4002电容的耐压应大于查器件手册可选CD11型的电解电容的标称值2200F/35V。4)LM7812上的功耗，按上述数据可估算出LM7812上的功耗（3）三端固定输出集成稳压器的扩展应用1）提高输出电压电路图10-132）扩展输出电流电路图10-142．三端可调集成稳压器