电路与电子学基础作者陈利永第十二章课件.pptVIP

* * 第12章 直流稳压电源 学习要点： 1.直流稳压电源的组成 2.集成稳压电源的应用。 12.1 直流稳压电源的组成 12.1.1 直流稳压电源的组成框图 12.1.2 串联型稳压电源电路 1．电路的组成 （1）基准单元：限流电阻R2和稳压管VD1组成稳压电路的基准单元，该单元的作用是为稳压电路提供自动调整所需的基准电压UZ。 （2）取样单元：电阻R3、R4和电位器RP组成稳压电路的取样单元，因该单元与负载电阻RL相并联，所以该电路两端电压的变化情况直接反映了输出电压的变化情况。 （3）放大单元：稳压电路中的放大单元由三极管VT2、电阻R1和稳压管VD1等器件组成，该电路可将取样电路所采到的电压Ub2与基准电压UZ进行比较，并产生与输出电压变化情况成正比的控制信号，控制信号经放大后产生控制电压，控制调整管VT1的输出电压，以保证稳压电源输出电压的稳定。 （4）调整单元：稳压电路中的调整单元由三极管VT1和外接的负载电阻RL等器件组成，调整管VT1与负载电阻RL等组成射极输出器。射极输出器是串联电压负反馈电路，因为电压反馈可以稳定输出电压，所以稳压电源的输出电压将很稳定。 2．串联型稳压电源的工作原理 讨论串联型稳压电源的工作原理可分负载电阻不变，输入电压变化和输入电压不变、负载电阻变化这两种情况。 （1）负载电阻不变，输入电压变化时的稳压过程 负载电阻RL保持不变，输入电压Ui上升时，会引起输出电压Uo也上升。在这种情况下，稳压电源稳压的流程图如图所示。 （2）输入电压不变，负载电阻变化时的稳压过程 输入电压Ui保持不变，负载电阻RL上升时，会引起输出电压Uo也上升。在这种情况下，稳压电源稳压的流程图如图所示。 3．稳压电源输出电压Uo的计算公式 在图所示的电路中，设电位器上段的电阻值为RP1，下段的电阻值为RP2，取样放大管VT2基极的电位UB≈UZ，在IB2很小，且可忽略的前提下 【例10-1】设UZ=5V,R3=R4=RP，请确定该稳压电源输出电压的调整范围。 由此可得该稳压电源输出电压的调整范围为 12.1.3 稳压电源的主要指标 稳压电源的主要技术指标除了输出电压Uo和输出电流Io外，还有稳压系数S和输出电阻ro两个。 12.1.3 稳压电源的主要指标 稳压电源的主要技术指标除了输出电压Uo和输出电流Io外，还有稳压系数S和输出电阻ro两个。 1．稳压系数S 稳压系数S的定义为：当稳压电源的负载RL不变时，输出电压Uo的相对变化量与输入电压Ui的相对变化量的比值 2．输出电阻ro 输出电阻ro的定义为：当输入电压Ui不变时，若负载电流的变化量为ΔIo，输出电压的变化量为ΔUo，则输出电阻ro为 12.2 串联型集成稳压电路 随着集成电路技术的发展，串联型集成稳压电路也应运而生。 12.2.1 串联型集成稳压电路的组成 串联型集成稳压电路的组成框图为。 串联型集成稳压电路W7800的外观图和元件符号。 12.2.2 三端稳压器的基本应用电路 1．三端稳压器的基本应用电路 2．有正、负电压输出的稳压电路 在电路需要正、负电源供电的场合，可用W7800和W7900系列的集成电路组成有正、负电压输出的稳压电路，W7900是输出为负电压的三端稳压器。有正、负电压输出的稳压电路为 图中的二极管VD1和VD2是保护电路，在正常工作的情况下，两二极管均处于截止的状态。当W7800没有输入电压时，W7900的输出经负载电阻RL加在二极管VD1的两端，使二极管VD1导通，从而使W7800输出电压被钳制在0.7V，保护W7800不损坏。同理也可保护W7900不至于损坏。 12．3开关型稳压电路 12．3．1 直流/直流（DC/DC）变换器 该电路的工作原理是：当ub输出正电压信号时，三极管VT导通，二极管VD截止，输入的电压Ui经电感L向电容C充电的同时，向负载电阻RL供电，并将一部分电场能量转换成磁场能量和电场能量，分别储存在电感线圈和电容器中。当ub输出的电压信号为0时，三极管VT截止，储存在电容上的电场能量向负载电阻RL放电，同时电感线圈因自感的作用，感应出右正左负的自感电压，该电压对二极管VD而言是正向偏置电压，二极管VD导通，储存在电感线圈中的磁场能量，通过二极管VD的续流作用也向负载电阻RL放电。当脉冲信号ub的频率足够高时，快速变化的充放电过程，使电路的输出电压保持基本不变。 因二极管VD在工作的过程中，充当自感电压放电的续流作用，所以，二极管VD在电路中称为续流二极管。 因该电路，输入电压Ui是直流电，且电容器充电电压的最大值是Ui，该电路