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第7章 直流稳压电源 7.1 整流滤波电路 7.3 串联型三极管稳压电路 7.4开关式稳压电路 7.5集 成 稳 压 器 式中，T为开关工作周期， t1为开关接通的持续时间，q 为开关工作的占空比。 从式（7.4.1）可知，要想改变输出电压，可利用改变脉冲的占空比来实现。具体实现还有两种方式。一种是固定开关的频率，改变脉冲的宽度t1，使输出电压变化，称为脉宽调制型开关电源，用PWM表示；另一种是固定脉冲宽度而改变周期， 使输出电压变化，称为脉冲频率调制型开关电源，用PFM表示。 本节只介绍PWM型开关稳压电源。  开关电路也是用电路本身形成的反馈回路来实现自动调节的。当输入电压Ui升高而引起输出电压升高时，我们可以将开关接通时间减小， 使输出电压恢复到额定值。 ? 反之，当输入电压Ui降低时，我们将开关接通的时间增加。 调整开关通常采用三极管、 可控硅和磁开关等。  2. 开关式稳压电路实例 脉宽调制型开关电源电路如图7.4.2所示。  该电路也是用闭合的反馈环路来实现自动调节的。除了有检测比较放大部分外， 还必须把差动放大器的输出电压量， 转换成脉冲宽度的脉宽调节器和一个产生固定频率的振荡源， 以作为时间振荡器装置。由于输入电源向负载提供能量不像串联线性稳压电源那样连续，而是断续的，为使负载能得到连续的能量供给，开关型稳压电源必须要有一套储能装置，在开关接通时能将能量储存起来，在开关断开时向负载释放能量。 这需要用由电感L、电容C组成的滤波器。二极管VD用以使负载电流继续流通，所以称为续流二极管。  脉宽调制器产生一串矩形脉冲，当脉冲是低电平时，V2截止，则V1基极得到全部的IS值而饱和导通，这时续流二极管VD因反偏而截止，使A点电压UA达到输入电压Ui值，于是对电感L和电容C进行充电，同时给负载提供能量输出， 电感L在V1接通的时间tON内储存能量，电感中的电流iL在tON时间内是线性增加的。当脉冲列使V2饱和导通时，开关管V1截止，电感中流过电流通过二极管VD续流，电感电压极性倒转；电感中储存的能量释放时，电感中电流iL线性减小。适当选择L和C值， 在V1关断时间tOFF内保证负载电流的连续性。  7.4.2微机直流稳压电源 微机直流稳压电源种类很多，都属开关式稳压电源。从功率变换电路的结构上来分，微机直流稳压电源可分为两大类，一类是单管自激式脉宽可调稳压电源，另一类是双管半桥式脉宽可调稳压电源。它们的工作原理有些差别，但它们的电感输出端完全一样。图7.4.3是微机直流稳压电源原理图。 图中L1~L4， C1~C4组成电网滤波器， 用于隔离电网与稳压器之间的相互干扰；C5~C6、RX~RY及桥堆组成高压整流滤波器；R为限流电阻， 减少启动时的冲击电流； 续流二极管保护V1、V2不被击穿； 高频变压器T的四组次级绕组，经全波整流及LC滤波， 使高频矩形脉冲变为低压直流，分别为+12 V、+5 V、-12 V和-5 V。  其稳压过程是：当各种原因造成输出电压下降时， 则电压比较放大器的输出U2升高，U2升高导致电压比较器的输出方波脉冲变宽，使V1、V2导通时间变长，输出电压则升高， 从而补偿了输出电压的降低，实现了稳压。反之亦然。  上述微机稳压电源的特点是：电路简单，逻辑关系清楚易懂，调整方便，抗干扰能力强，便于维修和故障诊断，比较适用。  使用微机稳压电源应注意以下几点：  (1) 微机稳压电源都有四路输出电压，即+12 V、-12 V、 +5 V、 -5 V。 其中+5 V是主输出电源，一般+5V不可空载。  (2) 双管半桥式变换电路采用它激振荡电路，具有良好的保护性能，当各挡空载时会自动保持截流状态，因此空载时无法测量电压。  (3) 微机稳压电源过压、 过流保护一般都是截止方式， 一旦保护动作， 必须重新启动才能恢复输出。  (4) 机壳内装有一个电扇，用于管子散热，风扇有两种供电方式，可以是直流供电，也可以是交流供电，应用中不能从电扇的故障判断电源故障。 7.5.1单片式多端集成稳压器 集成电路稳压器基本上是将比较放大器、参考电压、调整管和保护电器集成在同一基片上的组合。图7.5.1是723单片稳压器的部分电路和功能块。Ui至少要比输出电压大3V，负载电流限定不超过150 mA；在输入电压在9.5~40 V之间时，可