第7章　直流稳压电源 模拟电子技术(第2版)理论教学课件.ppt

图7.5.7 三端可调稳压器的基本应用电路 7.5.2　三端可调输出集成稳压器 为减小R2的纹波电压，可并联一个10?F电容C3；为防止较大容量的C2在输入端断开时，向稳压器放电，损坏稳压器，可在稳压器的输入端和输出端之间跨接一个二极管D1；为防止在输出短路时，电容C3向稳压器调整端放电，可加接一个二极管D2，给电容C3提供一个放电回路，以保护稳压器。实用电路，如图7.5.8所示。 7.5.2　三端可调输出集成稳压器 图7.5.8 三端可调稳压器的外加保护电路 7.5.2　三端可调输出集成稳压器 7.5 课堂提问和讨论 课堂提问和讨论 ： CW78系列和CW79系列三端集成稳压器有什么不同？ 若用一个集成稳压器CW7805，怎么能得到6V的电压？ 三端可调输出集成稳压器的输出电压与电路中的哪些部分有关？ 如图7.5.7所示三端可调稳压电路，已知CW117调整端电流IADJ＝50μA，VREF＝1.25V，R1＝200?，R2＝400 ? ，试求其输出电压。 课堂练习 ： 7.6　开关型稳压电源 7.6.2 集成开关稳压电源简介 7.6.1 开关型稳压电源的组成及工作原理 7.6　开关型稳压电源 线性稳压电源的缺点：调整管工作在线性放大状态，管耗大，电源效率低(40% ? 60%)。 开关型稳压电源的优点：调整管工作在开关状态，截止时，穿透电流ICEO很小 、饱和导通时，饱和压降VCES很小，管耗小，电源效率高(70%~95% )，稳压范围宽，对电网要求不高，体积小、重量轻。 开关型稳压电源的缺点：输出电压纹波较大，电路复杂，对外界干扰较大。 7.6　开关型稳压电源 开关稳压电源类型： （1）若按调整管振荡方式分： 自激开关式、他激开关式。 （2）若按控制方式分： 脉宽调制式（PWM）、频率调制式（PFW）。 （3）若按调整管与负载连接方式分： 串联型、并联型。 （4）若按调整管类型分： 晶体管、VMOS管型等。 本节主要介绍采用双极型管作调整管的串联型开关集成稳压电源。 7.6.1　开关型稳压电源的组成及工作原理 1.电路组成 串联型开关集成稳压电源组成，如图7.6.1所示。与前述的线性串联型稳压电源相比，是在取样电路、比较放大器和基准电压的基础上，增加了由三角波发生器和脉宽调制电压比较器组成的开关脉冲发生器、由L、C和D组成的LC储能滤波器；调整管T在开关脉冲发生器的控制下，工作在或饱和导通或截止的开关状态。 图7.6.1 (a)串联型开关集成稳压电源方框图 7.6.1　开关型稳压电源的组成及工作原理 图7.6.1 (b) 串联型开关集成稳压电源电路原理图 占空比 7.6.1　开关型稳压电源的组成及工作原理 2.工作原理 如图7.6.1所示, VF＝VO R2/（R1＋R2） 。当vO1＞vＴ时，v＋＞v－，vO2为高电平;反之，vO2为低电平。当vO2为高电平时，调整管T饱和导通，VI经L加在C和RL两端，在此期间，iL增长，L和C储存能量，D因反偏而截止。当vO2为低电平时，T由饱和导通变为截止，由于iL不能突变，iL经RL和续流二极管衰减而释放出能量，此时C 也向RL放电，因而RL两端仍能获得连续的输出电压。当T在vO2作用下又进入饱和导通，L、C再次充电，以后T又截止，L、C又放电，如此循环不已。若不计T的VCES和D的VD (ON) 时，可作出vE，iL及vO的波形，如图7.6.2所示。 7.6.1　开关型稳压电源的组成及工作原理 图7.6.2 vE，iL及vO的波形图 图中，T由三角波发生器的vT决定。Ｔ＝ton＋toff ，ton是调整管T导通时间，是vo2为高电平时的脉宽；toff是T截止时间，是vo2为低电平时的脉宽。若考虑到调整管、滤波电感等的损耗，用等效电阻Ri来反映时，则 VO＝qVI－IORi 式中，q为脉冲波形的占空比 7.6.1　开关型稳压电源的组成及工作原理 若忽略调整管的管压降、滤波电感的直流压降，则 可见，开关电源的输出电压VO受到输入电压VI（由电网波动引起）的影响。只有采用如图7.6.1所示的反馈控制，利用输出电压VO的变化来改变vo2高、低电平的宽度，改变占空比q，才能使输出电压得以基本稳定。 7.6.1　开关型稳压电源的组成及工作原理 3. 稳压过程 参照图7.6.1所示原理框图，正常工作时，输出电压VO应保持不变，称其为标称值。电路设置时应令取样电压VF与基准电压VREF相等，因此A1的输出vO1＝0，A2实为过零电压比较器。只有在三角波电压vT过零（v＋＝v－）时，电路才翻转。当vT＞0，vO2＜0　；当vT＜0，vO2＞0。矩形波vO2的高、低电平的宽度就是调整管通、断的时间，当VO为标称值时，vO2波形的占空比q