1、第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-211第第8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-212本章基本要求本章基本要求 掌握掌握直流穩壓電源的電路組成和工作原直流穩壓電源的電路組成和工作原理理(包括單相半波整流、濾波、串聯反饋包括單相半波整流、濾波、串聯反饋式穩壓電路式穩壓電路)； 熟悉熟悉集成穩壓器及其應用；集成穩壓器及其應用； 了解了解開關式直流穩壓電路及其工作原理開關式直流穩壓電路及其工作原理等。等。 第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2

2、022-2-2138.1 概述概述穩定電源的分類穩穩定定電電源源交流穩交流穩定電源定電源直流穩直流穩定電源定電源交流穩壓電源交流穩壓電源化學穩壓源化學穩壓源直流穩壓電源直流穩壓電源直流穩流電源直流穩流電源交流穩流電源交流穩流電源線性穩壓源線性穩壓源開關型穩壓源開關型穩壓源直流電源簡介第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-2148.2 直流穩壓電源的電路組成及工作原理直流穩壓電源的電路組成及工作原理8.2.1 直流穩壓電源的組成直流穩壓電源的組成 整流電路濾波電路穩壓電路電源變壓器市網電壓LR圖8-1 直流穩壓電源組成框圖0t1u0t2u0t3ut04

3、ut0oU12V市電市電220V第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-2159.2.2 單相整流電路單相整流電路9.2.2.1 單相半波整流電路單相半波整流電路 電源變壓器電源變壓器負載負載整流二極管整流二極管第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-216單相電源變壓器單相電源變壓器+-U1N1N2+-U2ZLnNNUUk112129.2.2.1 單相半波整流電路單相半波整流電路第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-2170tTr圖8-2 單相半波整流電路LRouo

4、i(a) 半波整流電路1u2u0oo iut23ou(b) 輸出電壓和電流的波形oi假設變壓器二次側的電壓為假設變壓器二次側的電壓為 tUtUusin2sin22m2當二極管的當二極管的陽極電位高于陰極電陽極電位高于陰極電位時才導通位時才導通。 由二極管的由二極管的單向導電性單向導電性分析的前提a. 理想的變壓器理想的變壓器b. 理想的二極管理想的二極管D如果將二極管反接，輸出電壓有何變化？如果將二極管反接，輸出電壓有何變化？第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-218 負載上得到的負載上得到的是單向脈動是單向脈動電壓電壓，其大小仍然在不斷，其大小仍

5、然在不斷變化，其變化，其平均值為平均值為 22220o45. 02)(sin221UUttdUU (8-1) 流過流過負載電阻負載電阻LR電流的平均值電流的平均值為為 L2Loo45. 0RURUI(8-2) 單向半波整流電路中，二極管截止時所承受的單向半波整流電路中，二極管截止時所承受的最高反向電最高反向電壓壓就是就是 22mRM2UUU(8-3) 第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-2198.2.2.2 單相橋式整流電路單相橋式整流電路 1單相橋式整流電路單相橋式整流電路 1) 電路組成電路組成常用的單相橋式整流電路如圖常用的單相橋式整流電路如

6、圖8-3a 所示。所示。 第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-2110橋式整流硅堆橋式整流硅堆：將四個二極管按橋式整流電路的方式將四個二極管按橋式整流電路的方式連接好封裝在一起，只留四個引腳。市面上有售的連接好封裝在一起，只留四個引腳。市面上有售的如如QL62A，其額定電流為，其額定電流為2A，最大反向電壓為，最大反向電壓為25V1000V。Tr圖9-3(a) 單相橋式整流電路圖1DLRou2D3D4D1u2uoi+橋式整流電路還有其它多種畫法橋式整流電路還有其它多種畫法第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-

7、2-21112) 工作原理工作原理分析的前提性能理想性能理想的二極管的二極管D1D4(a)(b) 理想變壓器理想變壓器Tr單相橋式整流電路圖1DLRou2D3D4D1u2uoi+u2t022Uu2 正半周時正半周時第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-2112電壓電壓u2為為正半周時正半周時D1、D3導通，導通， D2、D4截止截止二極管二極管D1、D3電流電流二極管二極管D1、D3承受承受的反向電壓的反向電壓u2t022Ut0iD1iD3,L2/2RUt0uD1uD3,22U詳細分析詳細分析第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬

8、電子技術 2022-2-2113u2負半周時負半周時D2,4iTr單相橋式整流電路圖1DLRou2D3D4D1u2uoi+D1,3iD1,3i+u2t022U第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-2114二極管二極管D D2 2、D D4 4電流電流二極管二極管D D2 2、D D4 4承受承受的反向電壓的反向電壓電壓電壓u u2 2為負半周時為負半周時D D1 1、D D3 3截止，截止， D D2 2、D D4 4導通導通u2t022Ut0uD2uD4,22Ut0iD2iD4,L2/2RU第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬

9、電子技術 2022-2-2115輸入電壓輸入電壓整流電路輸出電壓整流電路輸出電壓輸出電流輸出電流u2t022Uuot022UL2/2RUt0io輸出電流輸出電流的平均值的平均值如果考慮二極管非線性，輸出電壓有何變化？如果考慮二極管非線性，輸出電壓有何變化？第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-21162橋式整流電路的性能指標橋式整流電路的性能指標 （1）輸出電壓輸出電壓oU一個周期內的平均值一個周期內的平均值222020o9 . 022)(sin21)(21UUttdUtduUo直流電流為直流電流為 L2o9 . 0RUI （2）脈動系數脈動系數S

10、最低次諧波幅值與輸出電壓平均值之比定義為脈動系數最低次諧波幅值與輸出電壓平均值之比定義為脈動系數Soom1UUS （3）流過二極管的正向平均電流流過二極管的正向平均電流 DD2,4D1,3III21oIL245. 0RU= = )6cos3524cos1522cos321 (222otttUuuot0第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-2117（4）二極管承受的最大反向電壓二極管承受的最大反向電壓RMU二極管在截止時管子承受的最大反向電壓 2RM2UU (9-8) （5）輸出電壓紋波因數）輸出電壓紋波因數 oorUU2o2226o24o22oorU

11、UUUUUUor 輸出電壓中各次諧波電壓有效值的總和輸出電壓中各次諧波電壓有效值的總和Uo 輸出電壓的平均值輸出電壓的平均值對于橋式整流電路對于橋式整流電路483. 01)(2o22o2o22oorUUUUUUU第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-2118 濾波電路的作用是濾除整流電壓中的高頻分量。常濾波電路的作用是濾除整流電壓中的高頻分量。常用的濾波電路有電容濾波、電感濾波、復式濾波及用的濾波電路有電容濾波、電感濾波、復式濾波及有源濾波等。有源濾波等。 )6cos3524cos1522cos321 (222otttUu整流輸出盡管已經成為直流電壓

12、，但脈動太大，輸出中整流輸出盡管已經成為直流電壓，但脈動太大，輸出中的高頻分量較多。全波和橋式整流輸出電壓可表示為：的高頻分量較多。全波和橋式整流輸出電壓可表示為：8.3 濾波電路濾波電路第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-21198.3.18.3.1電容濾波電容濾波 Tr1DLRouoI2D3D4D1u2uLC充電 濾波電路的作用是濾除整流電壓中的紋波。常用的濾波電濾波電路的作用是濾除整流電壓中的紋波。常用的濾波電路有電容濾波、電感濾波、復式濾波及有源濾波。路有電容濾波、電感濾波、復式濾波及有源濾波。 放電濾波電容濾波電容uot0第第8 8章章

13、直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-21208.3.18.3.1電容濾波電容濾波第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-2121濾波原理濾波原理 (1) 當當C = 0 ， 外接外接RL時時當當C = 0 (無濾波電容無濾波電容)時時輸入電壓輸入電壓輸出電壓波形輸出電壓波形234u2t022Uuo0234t22U輸出電壓輸出電壓2o9 . 0 UU輸出電壓平均值輸出電壓平均值第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-2122(2) 當當C0、RL=時時Tr1Dou2D3D4D1u2u

14、充電LC很小 Lo1Cr輸出電壓波形輸出電壓波形輸入電壓輸入電壓234u2t022Uuo0234t22U電容器的電容器的充電時間常數充電時間常數為為m2oUU 第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-2123Tr1DLRouoI2D3D4D2u充電放電LC輸出電壓輸出電壓輸入電壓輸入電壓234u2t022U0234tuouC,22U二極管導通時電容器充電二極管導通時電容器充電，充電時間常數，充電時間常數很小 LLoLo1)/(CrCRruo =uc u2(3) 當當C0、RL 時時第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 20

15、22-2-2124當當C充電到最高點時充電到最高點時C將通過將通過RL開始放電開始放電。二極管二極管D1、D3將截止，將截止，輸入電壓輸入電壓234u2t022UC充電到最高點充電到最高點0234tuouc,22UC C開始放電開始放電第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-2125輸出電壓波形輸出電壓波形C C充電充電C C放電放電D D截止截止D D導通導通0tou1t2t濾波器輸入電壓濾波器輸入電壓波形波形電流流通角電流流通角0tDi1t2t3toI4t電流波形電流波形第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-

16、2-212622O4 . 12=UUU2O0.9=UU2O1.2UU 2)53(=LdTCR2) 當當 C開路開路 ，即無電容，即無電容濾波但有負載的情況濾波但有負載的情況3) 正常情況下正常情況下1) 當當R ，即負載開路情況下，即負載開路情況下1DLRouoI2D3D4D2uLC電容濾波小結電容濾波小結第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-2127性能參數的工程估算性能參數的工程估算1) 電容濾波電路的外特性電容濾波電路的外特性 C=0C小小C大大0.9U2uoio022Ua. 當當io一定時，一定時，C越小，越小，Uo(AV)越小，紋波越大。越

17、小，紋波越大。b.當當C一定時，一定時，io越大越大, Uo(AV)越小。越小。)(ooifu 外特性特點外特性特點電容濾波電路適用于負載電流比較小或負載基本不變的場合。電容濾波電路適用于負載電流比較小或負載基本不變的場合。第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-21282) 輸出直流電壓輸出直流電壓 2(AV)O)4 . 11 . 1 (UU一般取一般取 2O(AV)2.1UU 3) 輸出電流平均值輸出電流平均值 L2L(AV)OO(AV)2 . 1RURUIDD2,4D1,3III21oAVI= 若若LCR2)5(3T第第8 8章章 直流穩壓電源直

18、流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-21294) 整流二極管的平均電流整流二極管的平均電流 (b) 二極管導通時，有沖擊電流；二極管導通時，有沖擊電流；其特點：其特點：(a) 比無濾波電容時的平均電流大；比無濾波電容時的平均電流大；二極管的平均電流二極管的平均電流放電時間常數越大，放電時間常數越大，越小，沖擊電流越大。越小，沖擊電流越大。(c) 沖擊電流與二極管的導通角沖擊電流與二極管的導通角( )有關。有關。oF)32(II (8-11) 5) 整流二極管的最高反向電壓整流二極管的最高反向電壓 2RM2UU第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2

19、022-2-2130【例8-1 ，例，例8-2】鏈接 第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-2131電容器的作用 電容器在電路中的用途不同名稱也不同，如旁路電容器在電路中的用途不同名稱也不同，如旁路電容、耦合電容、濾波電容、諧振電容、去耦電電容、耦合電容、濾波電容、諧振電容、去耦電容等，但其原理都一樣容等，但其原理都一樣。 旁路旁路(bypass)電容電容 耦合電容耦合電容(如第3章中的RC耦合電路) 濾波電容濾波電容 諧振電容諧振電容 電源去耦去耦(decoupling)電容電容 第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術

20、2022-2-2132在實際制作直流穩定電源或電子電路時，應考慮以下幾點：在實際制作直流穩定電源或電子電路時，應考慮以下幾點：電源電路中對地濾波電容，多用容量較大的電解電容器。電源電路中對地濾波電容，多用容量較大的電解電容器。應考慮各種電容器的自諧振頻率應考慮各種電容器的自諧振頻率 (FSR)值，所以需要在大值，所以需要在大容量濾波電容器兩端并聯小容量的電容器，以便為高頻容量濾波電容器兩端并聯小容量的電容器，以便為高頻諧波電壓提供了一個對地通路。諧波電壓提供了一個對地通路。電源濾波中電容對地腳要盡可能靠近地，半導體器件電源濾波中電容對地腳要盡可能靠近地，半導體器件(尤尤其是集成電路其是集成電路

21、)電源引線端的去耦濾波電容器，應盡量靠電源引線端的去耦濾波電容器，應盡量靠近器件的電源引腳端。近器件的電源引腳端。電源濾波電容并非越大越好，應按實際需要選用。一般大電源濾波電容并非越大越好，應按實際需要選用。一般大電容濾除低頻波電容濾除低頻波,小電容濾除高頻波。為使整流濾波電路小電容濾除高頻波。為使整流濾波電路能達到最高性價比，應選用能與負載電阻匹配的電容值，能達到最高性價比，應選用能與負載電阻匹配的電容值，這樣，既能使電路的輸出電壓達到要求，又不提高對其這樣，既能使電路的輸出電壓達到要求，又不提高對其他元器件的性能要求，使電路達到最佳的性價比。他元器件的性能要求，使電路達到最佳的性價比。 第

22、第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-21338.3.2 電感濾波電路電感濾波電路 忽略電感器忽略電感器L的電阻時，負載上輸出的平均電的電阻時，負載上輸出的平均電壓和純電阻壓和純電阻(不加電感不加電感)負載相同，即負載相同，即 oU2U= 0.9 (8-12) 1DLRou圖8-7 橋式整流電感濾波電路2D3D4D2uTr1uL第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-21348.3.3 復式濾波器復式濾波器 第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-2135常用整流濾波電

23、路常用整流濾波電路第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-21368.4 穩壓電路穩壓電路8.4.1 并聯型穩壓電路并聯型穩壓電路 oimaxomaxZoZ)32()35 . 1 (UUIIUU【例例8-3】鏈接鏈接 第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-2137穩壓管穩壓電路穩壓管穩壓電路RDZRLIUoUZU 穩壓管穩壓電路RIZIoI 在負載變化不大的場合，穩壓管常用來做穩壓電源，由于在負載變化不大的場合，穩壓管常用來做穩壓電源，由于負載和穩壓管并聯，又稱為并聯穩壓電源。穩壓管在實際工作負載和穩壓管并聯

24、，又稱為并聯穩壓電源。穩壓管在實際工作時要和電阻相配合使用，其電路如圖時要和電阻相配合使用，其電路如圖2-18所示所示選擇穩壓管一般取選擇穩壓管一般取UZUo IZM(1.5 3) Iom UI = (23) Uo 第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-2138RDZRLIUoUZU圖2-18 穩壓管穩壓電路RIZIoILZZminZILZZMZIRUIUURRUIUUZMLZZIminIRURUUIZ可得電阻可得電阻R的取值范圍為的取值范圍為 當負載電阻當負載電阻RL和輸入電壓和輸入電壓UI一定時，電阻一定時，電阻R的選擇是根據穩壓的選擇是根據穩壓

25、管的電流不超過正常工作范圍來選的。穩壓管的電流是在管的電流不超過正常工作范圍來選的。穩壓管的電流是在IZmin IZ IZM之間，之間，第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-2139RDZRLIUoUZU圖2-18 穩壓管穩壓電路RIZIoIUIUo（UZ）IZ IRUR Uo 穩壓原理如下：穩壓原理如下：當負載不變，輸入電壓當負載不變，輸入電壓UI波動使得輸波動使得輸出電壓出電壓Uo升高，其調節過程為：升高，其調節過程為：若輸入電壓若輸入電壓UI不變，負載發生變化，如不變，負載發生變化，如RL增大，其調節過程增大，其調節過程為：為：RLUo（UZ）

26、IZ IRUR Uo 第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-21408.4.2 串聯反饋式穩壓電路串聯反饋式穩壓電路 8.4.2.1 穩壓電源的主要指標穩壓電源的主要指標 uSrS（1）輸入調整率輸入調整率和穩壓系數和穩壓系數 輸入調整率是表征穩壓器穩壓性能的優劣的重要指標，是指在輸入調整率是表征穩壓器穩壓性能的優劣的重要指標，是指在負載和溫度不變的條件下，輸入電壓變化對輸出電壓的影響負載和溫度不變的條件下，輸入電壓變化對輸出電壓的影響 00iouoTIUUS(8-14) 工程常用工程常用穩壓系數穩壓系數rS表示直流穩壓電源的性能表示直流穩壓電源的性

27、能 00iiooro/TIUUUUS(8-15) 第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-2141(2) 負載調整特性 負載調整特性負載調整特性IS定義為輸出電壓的相對變化量與輸出電流變化量的比。定義為輸出電壓的相對變化量與輸出電流變化量的比。 00oooITUIIUUS(8-16) (3) 輸出電阻 )( 00oooiTUIUR (8-17) (4) 溫度系數 00oToiIUTUSC /mVo (8-18) 第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-21428.4.2.2 串聯反饋式穩壓電路的組成與工作原理串

28、聯反饋式穩壓電路的組成與工作原理 iUoULRR（a）圖8-12 串聯穩壓電路基本原理圖 串聯反饋式穩壓電路穩定輸出電壓是利用了電壓串聯反饋式穩壓電路穩定輸出電壓是利用了電壓負反饋穩定輸出電壓的基本原理，如圖負反饋穩定輸出電壓的基本原理，如圖8-12a所示。所示。 iUoULRcer（b）Bu調整管調整管第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-21431電路組成電路組成圖8-13 串聯型穩壓電路的組成框圖+-AiUoULRTREFUFU1R2RRZDBuCEu調整環節調整環節取樣環節取樣環節比較放大環節比較放大環節基準環節基準環節如圖如圖8-13所示是

29、串聯反饋式穩壓電路的組成框圖。所示是串聯反饋式穩壓電路的組成框圖。第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-21442穩壓原理穩壓原理 iUCEu L)(R或或 FU OU Bu OUiU圖8-13中： 是整流濾波電路的輸出電壓，是整流濾波電路的輸出電壓，T為調整管，為調整管，A為比較放大器，為比較放大器，UREF為基準電壓，為基準電壓，R1與與R2組成反饋網絡用來反映輸出電壓的變組成反饋網絡用來反映輸出電壓的變化化(取樣取樣)。這種穩壓電路的主回路是工作于線性狀態的調整管。這種穩壓電路的主回路是工作于線性狀態的調整管T與負載串聯，與負載串聯， 故稱為故

30、稱為串聯型穩壓電路串聯型穩壓電路。 ou212oFUFRRRUU第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-21453輸出電壓輸出電壓uuuREFo1FAAUU在深度負反饋條件下 11uuFAREF21uREFo)1 (URRFUU(8-19) 【例例8-5】鏈接鏈接 第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-21464調整管參數選取原則調整管參數選取原則(1) ICMIomax(2) PCMo(max)CE(max)IU(3)CEO(BR)UCE(max)U第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬

31、電子技術 2022-2-21478.5 集成穩壓器集成穩壓器8.5.1 三端固定式集成穩壓器三端固定式集成穩壓器 2. 2. 主要特點主要特點1. 1. 電路主要組成部分電路主要組成部分(1) (1) 串聯反饋型線性穩壓電路；串聯反饋型線性穩壓電路；(2) (2) 高精度基準電壓源；高精度基準電壓源；(3) (3) 過流、過熱保護等電路。過流、過熱保護等電路。(2) (2) 外接元件少；外接元件少； (1) (1) 工作可靠；工作可靠；(3) (3) 使用方便。使用方便。第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-2148TO-200 塑料封裝圖8-15

32、LM7800/LM7900引腳功能及封裝圖TO-3 金屬封裝LM7800INGNDOUTLM7800INGNDOUTLM7900 常用三端固定集成穩壓器常用三端固定集成穩壓器是是7800系列和系列和7900系列。系列。7800系列輸出正電壓，其輸出電壓系列輸出正電壓，其輸出電壓有有5V、6V、8V、9V、10V、12V、15V、18V、20V、24V等品種等品種。 該系列的輸出電流分該系列的輸出電流分5檔，檔，7800系列是系列是1.5A，78M00是是0.5A，78 L00和是和是0.1 A，78T00是是3A，78H00是是5A。 7900系列與系列與7800系列所不同的系列所不同的是輸出

33、電壓為負值。是輸出電壓為負值。 外形圖外形圖3. 3. 外形及特點外形及特點第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-21494. 4. 分類分類按輸出電壓是否可調按輸出電壓是否可調固定式三端穩壓器固定式三端穩壓器可調式三端穩壓器可調式三端穩壓器1 輸入端輸入端3 輸出端輸出端2 公共端公共端78系列系列1 公共端公共端3 輸出端輸出端2 輸入端輸入端79系列系列第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-2150圖816 LM7800系列集成穩壓器內部電路iUoUBUFU啟動啟動電路電路基準基準電源電源調整調整環節

34、環節比較比較放大放大過熱過熱保護保護限流限流保護保護減流減流保護保護采樣采樣環節環節5. 5. 7878內內部部電電路路第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-2151三端集成穩壓器的應用C2防止自激振蕩防止自激振蕩C3減小高頻干擾減小高頻干擾C1 、C4減小輸出紋減小輸出紋波和低頻干擾波和低頻干擾第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-2152擴大輸出電流擴大輸出電流UI+UOC1LM78+132C2R1TOI OICI式中式中1RBOIII 1BER1RUI OBII b bOCOIII 圖中圖中A6 .

35、01R IA4 . 0B IA4C IA5O I若若b b =10， R1=0.5 , |UBE|=0.3V, 。則則A1OI第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-2153雙路輸出電源第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-21548.5.2 三端可調式集成穩壓器三端可調式集成穩壓器 )1 (1wREFoRRUU(8-20) 其中 UREF=1.25V 第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-2155【例例8-6】鏈接鏈接 第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模

36、擬電子技術模擬電子技術 2022-2-2156使用集成穩壓器時應注意以下幾個問題使用集成穩壓器時應注意以下幾個問題 (1)選擇合適的集成穩壓器類型選擇合適的集成穩壓器類型 (2) 選擇集成穩壓器的主要參數選擇集成穩壓器的主要參數 (3) 配置合適的外圍條件配置合適的外圍條件 1) 選擇合適的濾波電容選擇合適的濾波電容 2) 防止產生自激防止產生自激 3)防止穩壓器損壞防止穩壓器損壞 4) 優化優化PCB布局工藝布局工藝 5) 采取必要的散熱措施采取必要的散熱措施 第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-21578.5.3 基準電壓源基準電壓源 常用基準

37、電壓器件主要有：常用基準電壓器件主要有：LM385-1.2 (1.2V精密基準電壓精密基準電壓源源)，LM385-2.5 (2.5V精密基準電壓源精密基準電壓源)，LM336-2.5 (2.5V精密精密基準電壓源基準電壓源)，MC1403(2.5V基準電壓源基準電壓源)， LM431ACZ、TL431 (精密可調精密可調2.5V36V基準穩壓源基準穩壓源)，LM399H (6.9999V精精密基準電壓源密基準電壓源)，LM336-5.0 (5.0V精密基準電壓源精密基準電壓源)等。等。 1. TL431基準電壓源基準電壓源 TL431是一個性能優良是一個性能優良的基準電壓集成電路。該器的基準電

38、壓集成電路。該器件主要應用于穩壓、儀器儀件主要應用于穩壓、儀器儀表、可調電源和開關電源中，表、可調電源和開關電源中，是穩壓二極管的良好替代品。是穩壓二極管的良好替代品。 第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-21588.6 開關式穩壓電源開關式穩壓電源 傳統的線性穩壓電源雖然電特性優良，電路結構傳統的線性穩壓電源雖然電特性優良，電路結構簡單、工作可靠，但調整管串接在負載回路里是它的簡單、工作可靠，但調整管串接在負載回路里是它的根本弱點，存在著效率低（只有根本弱點，存在著效率低（只有40%60%）、體積）、體積大、銅鐵消耗量大，工作溫度高及調整范圍小等

39、缺點，大、銅鐵消耗量大，工作溫度高及調整范圍小等缺點，有時還要配備龐大的散熱裝置。為了提高效率，人們有時還要配備龐大的散熱裝置。為了提高效率，人們研制出了開關式穩壓電源，它的效率可達（研制出了開關式穩壓電源，它的效率可達（80%95%），且穩壓范圍寬，此外還具有穩壓精度高、不），且穩壓范圍寬，此外還具有穩壓精度高、不使用電源變壓器等優點，因此，開關穩壓電源已廣泛使用電源變壓器等優點，因此，開關穩壓電源已廣泛用于各種儀器設備、計算機、通信系統、空間技術以用于各種儀器設備、計算機、通信系統、空間技術以及電視接收機等家用電器產品中。及電視接收機等家用電器產品中。 第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓

40、電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-2159線性穩壓電路的主要特點線性穩壓電路的主要特點(1) 電壓穩定度高；電壓穩定度高；(2) 紋波電壓小；紋波電壓小；(3) 響應速度快；響應速度快；(4) 電路簡單；電路簡單；(5) 調整管的功耗大；調整管的功耗大；(6) 功率變換效率低。功率變換效率低。第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-21608.6.1 開關式穩壓電源的特點及分類開關式穩壓電源的特點及分類 8.6.1.1 開關式穩壓電源的特點開關式穩壓電源的特點 （1）允許電網電壓變化范圍寬。）允許電網電壓變化范圍寬。 （2）功耗低，效率高。

41、開關電源效率約為）功耗低，效率高。開關電源效率約為8095。 (3) 開關穩壓電源的體積和重量要比同功率的串聯式穩壓電開關穩壓電源的體積和重量要比同功率的串聯式穩壓電 源小且輕。源小且輕。 （4）可靠性高。）可靠性高。 （5）容易實現多路電壓輸出和遙控。）容易實現多路電壓輸出和遙控。 第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-21618.6.1.2 開關式穩壓電源的分類開關式穩壓電源的分類 按負載與儲能電感的連接方式分，有串聯型與并按負載與儲能電感的連接方式分，有串聯型與并聯型開關穩壓電源；聯型開關穩壓電源； 按不同的激勵方式分，有自激式與他激式開關穩壓

42、電按不同的激勵方式分，有自激式與他激式開關穩壓電源；按電路結構可分為單管型、推挽型、半橋型和全橋型。源；按電路結構可分為單管型、推挽型、半橋型和全橋型。 按控制方式分為脈沖寬度調制按控制方式分為脈沖寬度調制(Pulse Width Modulation , PWM)、脈沖調頻式、脈沖調頻式(Pulse Frequency Modulation , PFM)和混和混合調制式合調制式(PWM與與PFM)三種。三種。 第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-21628.6.2 開關式穩壓電源的基本工作原理開關式穩壓電源的基本工作原理8.6.2.1 開關穩壓中

43、換能電路的基本原理開關穩壓中換能電路的基本原理Uo+TuLUIIo+C1+T+iLC2 +iCuEDRLeonToffT開關管開關管續流二極管續流二極管儲能電感儲能電感濾波電容濾波電容第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-2163iUTDL2CLRoU 開關管T導通時的的等效電路LiTonuiUTD2CLRoUL開關管T截止時的的等效電路LiToffu控制脈沖的特點：控制脈沖的特點： 來自反饋控制電路來自反饋控制電路,周期周期T恒定。恒定。Ui為為高電平高電平(Ton期間期間)時，時，T T飽和導通，飽和導通，IEUu D截止，截止，C C2 2充電

44、、充電、L L儲能；儲能；Ui為為低電平低電平(Toff期間期間)時，時，T截止，截止， D導通，導通，C2、L放能。放能。第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-2164直流平均電壓直流平均電壓 ionioqUTTUU (8- 21) q稱為脈沖波形的占空比，即一個周期持續脈沖時間稱為脈沖波形的占空比，即一個周期持續脈沖時間ton與周期與周期T之比值。之比值。 (8-22) TTTTTqonoffonon 第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-21658.6.2.2 串聯開關穩壓電路的基本原理串聯開關穩壓電

45、路的基本原理Uo+TuLUIIo+C1+T+iLC2 +iCuEDRLeonToffT開關管開關管續流二極管續流二極管控制脈沖控制脈沖儲能電感儲能電感濾波電容濾波電容第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-2166第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-2167工作波形 toffttt圖圖8-31 圖圖9-22中中uE(uD)、iL、uo的波形的波形 Imin tonImaxiL0UoIOuo -UD00uE (uD)電感電流電感電流iL輸出電壓輸出電壓uo射極電壓射極電壓uE第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-2168串聯開關穩壓電源方框圖串聯開關穩壓電源方框圖脈寬調制器脈寬調制器采樣電路采樣電路UO+TUI+LCDRLR第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022-2-21698.6.2.3 并聯型開關電源的工作原理并聯型開關電源的工作原理 第第8 8章章 直流穩壓電源直流穩壓電源 模擬電子技術模擬電子技術 2022