集成稳压器分析和总结.docx

集成稳压器

一、实验目的

1、研究单相桥式整流、电容滤波电路的特性。

2、了解集成三端稳压器的特性和使用方法。

3、掌握集成稳压器主要性能指标的测试方法。二、实验预习

1、实验预习

复习《电子技术基础》（模电部分）中集成稳压电路的有关内容。

了解相关章节的整流、滤波等内容。

了解集成稳压器7812的主要技术参数。

设计实验思路及自拟实验数据表。

三、实验原理与参考电路

直流稳压电源几乎是所有电子设备不可缺少的。它由变压器、整流器、滤波器和稳压器四部分组成。稳压器只是直流稳压电源的一部分。

图3-9-16直流稳压电源组成

图3-9-17单相桥式整流电路 图3-9-18单相桥式整流波形

1、整流

2 2单相桥式整流电路是最基本的整流器，在分析整流电路工作原理时，整流电路中的二极管是作为开关运用，具有单向导电性。根据图3-9-17电路图可知：当正半周时二极管D1、D3导通，在负载电阻上得到正弦波的正半周。当负半周时二极管D2、D4导通，在负载电阻上得到正弦波仍是正半周。

2 2

1

πV ?V ? ?? 2Vsin?td?t? V ?0.9V

π

O L 0 2

π 2 2

2 2V

2 2V

I ? 2??2

L πR R

L L

流过负载的平均电流为：

2、滤波

滤波电路利用电抗性元件对交、直流阻抗的不同，实现滤波。电容器C对直流开路，对交流阻抗小，所以C应该并联在负载两端。电感器L对直流阻抗小，对交流阻抗大，因此L应与负载串联。经过滤波电路后，既可保留直流分量、又可滤掉一部分交流分量，改变了交直流成分的比例，减小了电路的脉动系数，改善了直流电压的质量。

电容滤波电路在负载电阻上并联了一个滤波电容C。若电路处于正半周，二极管D1、D3导通，变压器次端电压v2给电容器C充电。此时C相当于并联在v2上，所以输出波形同v2，是正弦形。在刚过90°时，正弦曲线下降的速率很慢。所以刚过90°时二极管仍然导通。在超过90°后的某个点，正弦曲线下降的速率越来越快，当刚超过指数曲线起始放电速率时，二极管关断。所以，在t1到t2时刻，二极管导电，Ｃ充电，vC=vL按正弦规律变化；t2到t3时刻二极管关断，vC=vL按指数曲线下降，放电时间常数为RLC。这就是电容滤波过程。

图3-9-19

图3-9-19滤波波形

由分立元件构成的稳压器几乎被淘汰，取而代之的是应用广泛的集成稳压器。集成稳压器具有性能指标高，使用、组装十分方便等特点。其型号较多，如μA7800系列是美国仙童公司生产的，LM7800系列是美国国家半导体公司生产的。我国生产的型号为CW7800系列。该系列的后两位数字代表固定稳压输出值，如7812表示稳压输出为+12V；7900系列是负输出稳压器，如7912表示稳压输出为—12V。

（1）7800系列三端固定正输出稳压器

7800系列的集成稳压器广泛应用于各种整机或电路板电源上。其稳定输出电压从

+5~+24有七个档次；加装散热器后输出额定电流可达1.5A。稳压器内部具有过流、过热和安全工作区保护电路，一般不会因过载而损坏。如果外部接少量元件还可构成可调式稳压器和恒流源。7800系列集成稳压器的外形图及外引线排列见图3-9-20。其典型应用电路见图

3-9-21。

输入端接地端输出端1.

输入端接地端输出端

2.

3.

1 2 3

2

2

3

1

1——输入端

2——输出端

3——接地端

（b）

图3-9-207800系列集成稳压器外形及其外引线排列

（a）塑料直插式 （b）金属菱形封装式

图3-9-217800系列稳压器典型应用电路

图3-9-21所示电路中，C2用于抑制过压和纹波；C4用于改善负载瞬态响应。为保证稳压器能正常工作，对输入直流电压也有所要求，一般输入直流电压应比输出直流电压高出2~3V，不宜高出太多，高出太多使稳压器功耗过大，已损坏稳压器。

（2）7900系列三端固定负输出稳压器

231

2

3

1

输入端接地端输出端1

输入端接地端输出端

2

3

1 2 3

1——接地端

2——输出端

3——输入端

(b)

图3-9-227900系列集成稳压器外形及外引线排列

塑封直插 (b) 金属菱形封装

4、稳压器的主要参数及测试方法

稳压系数

当输出电流不变（且负载为确定值）时，输入电压变化将引起输出电压变化，则输出电

压相对变化量与输入电压相对变化量之比，定义为稳定系数，用S 表示

V

?V

VS =?VO

V

I

/V

/VO

I

?I?0

L

测量时，如选用直流数字电压表，可直接测出当输入电压V增加或减少10%时，其相应

I

的输出电压V、V 、V

o o