《精密稳压电源》教学课件.pptVIP

精密稳压电源为电子设备提供稳定可靠电源的关键技术

课程概述基础理论稳压原理与分类电路设计线性与开关模式性能指标精度、稳定性评估实际应用工程案例分析

第一章：稳压电源基础1基本概念输入电压波动条件下保持稳定输出2主要类型线性与开关两大类3核心技术反馈、参考、调整回路

1.1稳压电源的定义功能本质将不稳定输入转换为恒定输出技术核心电压反馈控制应用目标为敏感电路提供精确电压

1.2稳压电源的重要性电子系统可靠性防止电压波动导致故障1精密测量保障提供稳定参考基准2元器件保护避免过压损坏敏感器件3系统性能优化减少噪声干扰4

1.3稳压电源的基本组成电源变换器转换输入电压到所需水平基准源提供稳定参考电压误差放大器比较输出与基准电压控制元件调整输出以维持稳定滤波电路消除纹波与噪声

1.4稳压电源的分类按工作原理线性稳压开关稳压按控制方式串联式并联式按输出特性固定输出可调输出

第二章：线性稳压电源调整管调节通过控制串联晶体管导通程度实现稳压低噪声输出纹波小，适合精密应用效率特性发热较多，效率较低

2.1线性稳压电源原理1串联调整元件调整压降以补偿输入波动2误差放大器比较输出与基准电压差异3反馈环路自动调整输出保持恒定

2.2线性稳压电源的优缺点优点低噪声输出无电磁干扰快速瞬态响应缺点效率低发热量大体积较大

2.3线性稳压器件介绍常见线性稳压器件包括固定输出型和可调型

2.4LM317可调稳压器输出范围1.25V至37V可调负载能力最大1.5A输出电流应用灵活通过外部电阻设定输出电压保护功能内置过热和短路保护

2.5LM78XX系列固定电压稳压器1固定输出5V、9V、12V等多种固定电压型号2TO-220封装常见封装，便于散热安装3简单应用仅需输入滤波和输出滤波电容4稳定性好典型精度±4%

2.6低压差线性稳压器（LDO）1微功耗应用便携设备首选2低压差设计输入输出电压差小至0.1V3高PSRR电源抑制比高，抗干扰强4高效率在小电压差条件下效率高

第三章：开关稳压电源开关控制通过快速开关控制能量传输1能量存储电感储能-释能循环工作2反馈调节PWM控制开关占空比3输出滤波LC滤波平滑输出电压4

3.1开关稳压电源原理1高频开关控制器驱动开关管高频通断2能量传输开关期间传输能量至储能元件3电压转换通过改变开关占空比调节输出4反馈控制输出取样与基准比较控制占空比

3.2开关稳压电源的优缺点优点高效率（可达95%）发热少体积小重量轻缺点输出噪声大电磁干扰强瞬态响应慢

3.3PWM控制技术脉宽调制原理通过改变脉冲宽度控制能量传输控制器实现专用IC集成所需功能占空比效应占空比决定输出电压大小

3.4Buck降压型开关稳压电源工作原理将高输入电压转换为低输出电压主要元件开关管、整流二极管、电感、电容应用范围计算机、通信设备供电常用效率特点大电压差下比线性稳压效率高

3.5Boost升压型开关稳压电源工作原理将低输入电压升高至所需输出主要元件开关管、电感、二极管、输出电容能量转换电感储能-释能过程实现升压应用场景电池供电设备、LED驱动

3.6Buck-Boost升降压型开关稳压电源功能特点输出可高于或低于输入电压1电路结构结合Buck与Boost特性2控制复杂性需要更复杂控制策略3应用场景电池电压变化宽的设备4

第四章：精密稳压电源设计高精度输出误差小于0.1%高稳定性温漂小，长期漂移小低噪声纹波噪声极低快速响应负载变化快速恢复

4.1精密稳压电源的特点1高精度输出误差通常低于0.05%2极低温漂典型5ppm/°C3低输出阻抗负载变化引起电压变化极小4低噪声设计输出噪声可低至μV级

4.2基准电压源带隙基准利用PN结温度特性相互补偿齐纳基准低成本方案，精度适中专用基准IC如AD584/LT1236等高精度产品

4.3运算放大器在精密稳压中的应用1误差放大放大基准与反馈电压差2输出驱动驱动稳压管工作3电压跟随提供低输出阻抗接口4电流检测用于过流保护和电流限制

4.4温度补偿技术热敏电阻补偿利用NTC/PTC补偿温度系数双元件补偿正负温度系数元件组合恒温控制关键元件恒温箱隔离

4.5反馈环路设计稳定性分析确保无振荡风险1相位裕度通常45°保证稳定2增益裕度10dB为佳3补偿网络RC补偿确保稳定4

4.6PCB布局注意事项1电源走线粗走线减小压降，星型分布2噪声隔离模拟数字分区，地平面分离3关键元件布局热敏元件远离发热源4滤波电容位置尽可能靠近IC电源引脚

第五章：稳压电源性能指标静态指标电压精度、温度系数、长期稳定性动态指标负载响应、瞬态恢复时间噪声指标输出纹波、噪声带宽调整率指标线性调整率、负载调整率

5.1输出电压精度不同类型稳压器的输出电压精度比较

5.2负载调整率定义负载变化导致的输出电压变化百分比计算方法