9.1整流與濾波電路第九章直流穩(wěn)壓電源9.2串聯(lián)式穩(wěn)壓電路9.3集成串聯(lián)式穩(wěn)壓電路9.4集成開關(guān)式穩(wěn)壓電路9.1整流與濾波電路第九章直流穩(wěn)壓電源9.2串聯(lián)式穩(wěn)壓1電源變壓器:將交流電網(wǎng)電壓u1變?yōu)楹线m的交流電壓u2。整流電路:將交流電壓u2變?yōu)槊}動(dòng)的直流電壓u3。濾波電路:將脈動(dòng)直流電壓u3轉(zhuǎn)變?yōu)槠交闹绷麟妷簎4。穩(wěn)壓電路:清除電網(wǎng)波動(dòng)及負(fù)載變化的影響,保持輸出電壓uo的穩(wěn)定。直流穩(wěn)壓電源的組成和功能整流電路濾波電路穩(wěn)壓電路整流電路濾波電路穩(wěn)壓電路u1u2u3u4uo電源變壓器:將交流電網(wǎng)電壓u1變?yōu)楹线m的交流電壓u2。整29.1整流與濾波電路1.半波整流電路二極管導(dǎo)通，uL=u2二極管截止,uL=0+–io+–u2>0時(shí):u2<0時(shí):一.單相整流電路u2uLuDt23409.1整流與濾波電路1.半波整流電路二極管導(dǎo)通，uL=u3主要參數(shù)：IL=UL/RL=0.45u2

/RL

uL20t（2）輸出電流平均值Io：IL

（1）輸出電壓平均值UL：主要參數(shù)：IL=UL/RL=0.45u2/RL4（3）流過二極管的平均電流：uD20tURMID

=ILURM=22u（4）二極管承受的最高反向電壓：IL

（3）流過二極管的平均電流：uD20tURMID=52.全波整流電路+–+–原理：+–+–變壓器副邊中心抽頭，感應(yīng)出兩個(gè)相等的電壓u2當(dāng)u2正半周時(shí)，D1導(dǎo)通，D2截止。當(dāng)u2負(fù)半周時(shí)，D2導(dǎo)通，D1截止。2.全波整流電路+–+–原理：+–+–變壓器副邊中心抽頭，感6全波整流電壓波形u2uLuD1t2340uD2全波整流電壓波形u2uLuD1t2340uD27uL20tIL=UL/RL=0.9u2

/RL

主要參數(shù)：（2）輸出電流平均值IL：（1）輸出電壓平均值UL：ILuL20tIL=UL/RL=0.9u2/R8uD20t（3）流過二極管的平均電流：ID

=IL/2（4）二極管承受的最高反向電壓：uD20t（3）流過二極管的平均電流：ID=IL93.橋式整流電路（1）組成：由四個(gè)二極管組成橋路u2正半周時(shí):D1、D3導(dǎo)通，D2、D4截止+–（2）工作原理：u2uL3.橋式整流電路（1）組成：由四個(gè)二極管組成橋路u2正半周10-+u2負(fù)半周時(shí)：D2、D4

導(dǎo)通，D1、D3截止u2uL-+u2負(fù)半周時(shí)：D2、D4導(dǎo)通，D1、D3截止u2u11輸出電壓平均值：UL=0.9u2輸出電流平均值:IL=UL/RL=0.9u2

/RL

流過二極管的平均電流：ID=IL/2u2uL（3）主要參數(shù)：二極管承受的最大反向電壓：URM=22u輸出電壓平均值：UL=0.9u2輸出電流平均值:IL=UL12脈動(dòng)系數(shù)Ｓ1:用傅氏級(jí)數(shù)對(duì)橋式整流的輸出uL

分解后可得:uL20t基波基波峰值輸出電壓平均值脈動(dòng)系數(shù)Ｓ1:用傅氏級(jí)數(shù)對(duì)橋式整流的輸出uL分解后可得:13集成硅整流橋：u2uL+

–

~+~-

+–集成硅整流橋：u2uL+–~+~-+–141.電容濾波二、濾波電路1.電容濾波二、濾波電路15（1）空載（RL=∞）時(shí)：u2tuLtuc=uLu2＞uC時(shí)：二極管導(dǎo)通，C充電u2＜uC時(shí)：二極管截止，C放電。由于RL=∞，無放電回路，所以u(píng)C保持。（1）空載（RL=∞）時(shí)：u2tuLtuc=uLu2＞uC16（2）接入RL（且RLC較大）時(shí)u2tiDtu2＞uC時(shí)：二極管導(dǎo)通，C充電u2＜uC時(shí)：二極管截止，C放電。二極管中的電流uc=uL（2）接入RL（且RLC較大）時(shí)u2tiDtu2＞uC時(shí)：17近似估算:UL=1.2U2(b)流過二極管瞬時(shí)電流很大整流管導(dǎo)電時(shí)間越短iD的峰值電流越大電容濾波電路的特點(diǎn)：(a)UL與RLC的

關(guān)系：RLC愈大C放電愈慢UL(平均值)愈大RLC較大一般取：(T:電源電壓的周期)u2tiDtuc=uL近似估算:UL=1.2U2(b)流過二極管瞬時(shí)電流很182.電感濾波電路電路結(jié)構(gòu):在橋式整流電路與負(fù)載間串入一電感L。輸出電壓平均值:UL=0.9U2對(duì)諧波分量:

f越高，XL越大,電壓大部分降在電感上。

因此，在輸出端得到比較平滑的直流電壓。對(duì)直流分量:

XL=0相當(dāng)于短路,電壓大部分降在RL上2.電感濾波電路電路結(jié)構(gòu):在橋式整流電路與負(fù)載間串入一193.其它濾波電路為進(jìn)一步改善濾波特性，可將上述濾波電路組合起來使用。LC濾波電路RCπ型濾波電路3.其它濾波電路為進(jìn)一步改善濾波特性，可將上述濾波電209.2串聯(lián)式穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路的作用:交流電壓脈動(dòng)直流電壓整流濾波有波紋的直流電壓穩(wěn)壓直流電壓9.2串聯(lián)式穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路的作用:交流脈動(dòng)整流濾波有波21一.穩(wěn)壓電路的主要性能指標(biāo)常用以下參數(shù)來說明穩(wěn)壓電源的質(zhì)量：1、穩(wěn)壓系數(shù)2、輸出電阻3、溫度系數(shù)輸出電壓：一.穩(wěn)壓電路的主要性能指標(biāo)常用以下參數(shù)來說明穩(wěn)壓電源的質(zhì)22二.穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路1.穩(wěn)壓原理——利用穩(wěn)壓管的反向擊穿特性。

由于反向特性陡直，較大的電流變化，只會(huì)引起較小的電壓變化。二.穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路1.穩(wěn)壓原理——利用穩(wěn)壓管的反向擊穿特23穩(wěn)壓原理：(1)當(dāng)輸入電壓變化時(shí)UiUZUoUoURIIZ由圖知：穩(wěn)壓原理：(1)當(dāng)輸入電壓變化時(shí)UiUZUoUoURIIZ24(2)當(dāng)負(fù)載電流變化時(shí)穩(wěn)壓過程：

ILUoURUoIZIR(2)當(dāng)負(fù)載電流變化時(shí)穩(wěn)壓過程：ILUoURUoIZIR252、限流電阻的計(jì)算（1）當(dāng)輸入電壓最小，負(fù)載電流最大時(shí)，流過穩(wěn)壓二極管的電流最小。此時(shí)IZ不應(yīng)小于IZmin，由此可計(jì)算出穩(wěn)壓電阻的最大值。即2、限流電阻的計(jì)算（1）當(dāng)輸入電壓最小，負(fù)載電流最大時(shí)，流過26（2）當(dāng)輸入電壓最大，負(fù)載電流最小時(shí)，流過穩(wěn)壓二極管的電流最大。此時(shí)IZ不應(yīng)超過IZmax，由此可計(jì)算出穩(wěn)壓電阻的最小值。即

所以：（2）當(dāng)輸入電壓最大，負(fù)載電流最小時(shí)，流過穩(wěn)壓二極管的電27三.串聯(lián)式穩(wěn)壓電源穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的缺點(diǎn)：（1）帶負(fù)載能力差（2）輸出電壓不可調(diào)改進(jìn)：（1）提高帶負(fù)載能力——在輸出端加一射極輸出器UO=UZ-0.7V三.串聯(lián)式穩(wěn)壓電源穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的缺點(diǎn)：改進(jìn)：UO=UZ-28改進(jìn)：（2）使輸出電壓可調(diào)——在射極輸出器前加一帶有負(fù)反饋的放大器。調(diào)節(jié)反饋系數(shù)即可調(diào)節(jié)放大倍數(shù)UO=AUFUZ-0.7V為了進(jìn)一步穩(wěn)定輸出電壓，將反饋元件接到輸出端。

改進(jìn)：UO=AUFUZ-0.7V為了進(jìn)一步穩(wěn)定輸出電壓，將反29由四部分組成：基準(zhǔn)電壓、調(diào)整管、取樣電路、放大比較環(huán)節(jié)。1.串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的構(gòu)成由四部分組成：1.串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的構(gòu)成302.工作原理（1）輸入電壓變化時(shí)實(shí)質(zhì)：電壓負(fù)反饋UiUfUoUoUo1UCE2.工作原理（1）輸入電壓變化時(shí)實(shí)質(zhì)：電壓負(fù)反饋UiUfUo31（2）負(fù)載電流變化時(shí)ILUo1UoUCEUoUf（2）負(fù)載電流變化時(shí)ILUo1UoUCEUoUf323.輸出電壓的計(jì)算可見，調(diào)節(jié)R1或R2可以改變輸出電壓。用負(fù)反饋的理論計(jì)算：3.輸出電壓的計(jì)算可見，調(diào)節(jié)R1或R2可以改變輸出電壓。用負(fù)33舉例：分立元件組成的串聯(lián)式穩(wěn)壓電源舉例：分立元件組成的串聯(lián)式穩(wěn)壓電源34穩(wěn)壓原理UoUB3UBE3=（UB3-UZ）UC3（UB2）Uo當(dāng)Ui

增加或輸出電流減小使Uo升高時(shí)動(dòng)畫演示穩(wěn)壓原理UoUB3UBE3=（UB3-UZ）UC3（UB235(3)輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍因?yàn)椋核裕?3)輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍因?yàn)椋核裕?6將參數(shù)代入，可求出輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍。EWB演示——穩(wěn)壓電源將參數(shù)代入，可求出輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍。EWB演示——穩(wěn)壓電源379.3

集成串聯(lián)式穩(wěn)壓電路一.

帶隙基準(zhǔn)電壓源電阻R2上的壓降：所以，輸出的基準(zhǔn)壓：當(dāng)時(shí)溫度系數(shù)為0。特點(diǎn)：溫度特性好。9.3集成串聯(lián)式穩(wěn)壓電路一.帶隙基準(zhǔn)電壓源電阻R2上的壓38二.三端固定式集成穩(wěn)壓器

調(diào)整管過壓保護(hù)過熱保護(hù)啟動(dòng)電路取樣電路基準(zhǔn)電壓源過流保護(hù)放大比較環(huán)節(jié)二.三端固定式集成穩(wěn)壓器調(diào)整管過壓保護(hù)過熱啟動(dòng)電路取樣39電路組成及工作原理：1.

啟動(dòng)電路

由R

4、DZ1、T12、T13、R

5、R

6、R

7和R

18組成。上電后，R

4、DZ1先導(dǎo)通，使得T12和T13導(dǎo)通，隨后T8和T9也導(dǎo)通，整個(gè)電路進(jìn)入正常工作狀態(tài)。這時(shí)R

1上壓降增加，使T13截止?fàn)顟B(tài)，切斷了輸入回路與基準(zhǔn)源之間的聯(lián)系。2.

基準(zhǔn)電壓源由T1～T7管和電阻R1～R3組成的帶隙基準(zhǔn)電壓源。根據(jù)前面對(duì)帶隙基準(zhǔn)電壓源的分析可知：T7管的集電極電位：

因此，有：

整理可得：

電路組成及工作原理：1.啟動(dòng)電路403.

放大比較環(huán)節(jié)：

由T3和T4管組成的復(fù)合管構(gòu)成，電流源T9作它的有源負(fù)載。T3和T4管既是基準(zhǔn)電壓電路的一部分，又是比較放大器的放大管。取樣電壓UF疊加在基準(zhǔn)電壓上。輸出電壓：

4.

調(diào)整環(huán)節(jié)：由T16和T17組成的復(fù)合管，是整個(gè)電路的調(diào)整管。其集電極接整流濾波電路的輸出，其發(fā)射極通過R11接負(fù)載電阻RL，可以輸出較大的電流。

5.

保護(hù)電路：

⑴過流保護(hù)電路由R11和T15組成。

⑵調(diào)整管安全區(qū)保護(hù)電路由R13，DZ2和T15組成。

⑶過熱保護(hù)電路由DZ1、R7和T14組成。當(dāng)芯片內(nèi)部的溫度超過允許的最大值時(shí)，R7的壓降也增大，而UBE14卻減小，使得T14管導(dǎo)通。其集電極電流IC14使得T16管的基極電流分流，從而限制了T16和T17管的電流，芯片功耗也會(huì)隨之降低，起到過熱保護(hù)的作用。

3.放大比較環(huán)節(jié)：由T3和41

常用的集成三端穩(wěn)壓器的外形及類型類型：W7800系列——穩(wěn)定正電壓

W7805輸出+5VW7809輸出+9VW7812輸出+12VW7815輸出+15VW7900系列——穩(wěn)定負(fù)電壓

W7905輸出-5VW7909輸出-9VW7912輸出-12VW7915輸出-15V1端:輸入端2端:公共端3端:輸出端123常用的集成三端穩(wěn)壓器的外形及類型類型：W7800系列421.基本使用方法+20V+15V注意：輸入電壓Ui一般應(yīng)比輸出電壓端Uo高3V以上。二.三端固定式集成穩(wěn)壓器的使用

C1、C2的作用：防止自激振蕩，減小高頻噪聲、改善負(fù)載的瞬態(tài)響應(yīng)。1.基本使用方法+20V+15V注意：輸入電壓Ui一般應(yīng)432.輸出正負(fù)電壓2.輸出正負(fù)電壓443.輸出電壓可調(diào)由：可得：3.輸出電壓可調(diào)由：可得：45

4.擴(kuò)大輸出電流

T1是擴(kuò)大輸出電流的大功率BJT，T2管是T1的保護(hù)管。當(dāng)輸出電流較小，R2上的壓降也較小，T1、T2管都不導(dǎo)通。

IO=I

當(dāng)輸出電流大于三端穩(wěn)壓器的輸出電流時(shí)，使R2上的壓降變大，T1導(dǎo)通。IO=I+IC1

4.擴(kuò)大輸出電流T1是擴(kuò)大輸出電流的大功率B461.三端可調(diào)式穩(wěn)壓器W117的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：三.三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器

電阻R1和R2為外接電阻，忽略基準(zhǔn)源電流，則有：1.三端可調(diào)式穩(wěn)壓器W117的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：三.三端可調(diào)式集成47電容C1：防止自激。電容C2：減小電阻R2上的電壓波動(dòng)。D1、D2：保護(hù)二極管。三.W117的基本應(yīng)用電路

電容C1：防止自激。三.W117的基本應(yīng)用電路48串聯(lián)式穩(wěn)壓電路的優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，穩(wěn)壓性能好，技術(shù)成熟，應(yīng)用廣泛。缺點(diǎn)：它的調(diào)整管工作在線性放大狀態(tài)，功耗大，輸出效率低，只有20％～40％；輸出電壓總是小于輸入電壓，兩者極性也只能是相同的。9.4集成開關(guān)式穩(wěn)壓電路

為了提高效率，讓調(diào)整管工作在開關(guān)（飽和、截止）狀態(tài)——開關(guān)式穩(wěn)壓電路

串聯(lián)式穩(wěn)壓電路的優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，穩(wěn)壓性能好，技術(shù)成熟，應(yīng)用廣49T——開關(guān)管；LC——濾波環(huán)節(jié)；D——續(xù)流二極管，R1、R2——取樣電阻；誤差放大器、電壓比較器、三角波發(fā)生器和基準(zhǔn)電源組成開關(guān)管的脈寬調(diào)制控制環(huán)節(jié)。1.脈寬調(diào)制式開關(guān)穩(wěn)壓電路結(jié)構(gòu)

T——開關(guān)管；LC——濾波環(huán)節(jié)；1.脈寬調(diào)制式開關(guān)穩(wěn)壓電路50當(dāng)ｕS為高電平時(shí)，T飽和。uE≈UI。電感L儲(chǔ)存能量。二極管D反向截止。2.工作原理uAuTuStuEUIttiLtuouSuAuT-UDILUot1t2t3T1T2當(dāng)ｕS為低電平時(shí)，T截止。iE≈0。L產(chǎn)生反電勢(shì)，并通過RL、D構(gòu)成的回路釋放能量。由于反電勢(shì)的存在，D處于導(dǎo)通狀態(tài)。uE≈0。當(dāng)ｕS為高電平時(shí)，T飽和。uE≈UI。電感L儲(chǔ)存能量51BJT的工作周期T為：

占空比為：

則輸出電壓的平均值為：

即：

穩(wěn)壓原理：

UoqUoUAUFEWB演示——開關(guān)式穩(wěn)壓電源BJT的工作周期T為：占空比為：則輸出電壓的平均值為：521．整流電路（利用二極管的單向?qū)щ娦裕┌氩ㄕ鳎篣L=0.45U2全波整流：UL=0.9U2橋式整流：UL=0.9U22．濾波電路電容濾波（橋式整流）：UL=1.2U2電感濾波：UL=0.9U23．穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路：UO=UZ串聯(lián)式穩(wěn)壓電路：（1）電路結(jié)構(gòu)及工作原理（四個(gè)組成部分、穩(wěn)壓過程）（2）輸出電壓調(diào)節(jié)范圍4．集成穩(wěn)壓器三端固定式集成穩(wěn)壓器（W7800、W7900）及其使用

三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器5．開關(guān)式穩(wěn)壓器本章小結(jié)1．整流電路（利用二極管的單向?qū)щ娦裕┍菊滦〗Y(jié)539.1整流與濾波電路第九章直流穩(wěn)壓電源9.2串聯(lián)式穩(wěn)壓電路9.3集成串聯(lián)式穩(wěn)壓電路9.4集成開關(guān)式穩(wěn)壓電路9.1整流與濾波電路第九章直流穩(wěn)壓電源9.2串聯(lián)式穩(wěn)壓54電源變壓器:將交流電網(wǎng)電壓u1變?yōu)楹线m的交流電壓u2。整流電路:將交流電壓u2變?yōu)槊}動(dòng)的直流電壓u3。濾波電路:將脈動(dòng)直流電壓u3轉(zhuǎn)變?yōu)槠交闹绷麟妷簎4。穩(wěn)壓電路:清除電網(wǎng)波動(dòng)及負(fù)載變化的影響,保持輸出電壓uo的穩(wěn)定。直流穩(wěn)壓電源的組成和功能整流電路濾波電路穩(wěn)壓電路整流電路濾波電路穩(wěn)壓電路u1u2u3u4uo電源變壓器:將交流電網(wǎng)電壓u1變?yōu)楹线m的交流電壓u2。整559.1整流與濾波電路1.半波整流電路二極管導(dǎo)通，uL=u2二極管截止,uL=0+–io+–u2>0時(shí):u2<0時(shí):一.單相整流電路u2uLuDt23409.1整流與濾波電路1.半波整流電路二極管導(dǎo)通，uL=u56主要參數(shù)：IL=UL/RL=0.45u2

/RL

uL20t（2）輸出電流平均值Io：IL

（1）輸出電壓平均值UL：主要參數(shù)：IL=UL/RL=0.45u2/RL57（3）流過二極管的平均電流：uD20tURMID

=ILURM=22u（4）二極管承受的最高反向電壓：IL

（3）流過二極管的平均電流：uD20tURMID=582.全波整流電路+–+–原理：+–+–變壓器副邊中心抽頭，感應(yīng)出兩個(gè)相等的電壓u2當(dāng)u2正半周時(shí)，D1導(dǎo)通，D2截止。當(dāng)u2負(fù)半周時(shí)，D2導(dǎo)通，D1截止。2.全波整流電路+–+–原理：+–+–變壓器副邊中心抽頭，感59全波整流電壓波形u2uLuD1t2340uD2全波整流電壓波形u2uLuD1t2340uD260uL20tIL=UL/RL=0.9u2

/RL

主要參數(shù)：（2）輸出電流平均值IL：（1）輸出電壓平均值UL：ILuL20tIL=UL/RL=0.9u2/R61uD20t（3）流過二極管的平均電流：ID

=IL/2（4）二極管承受的最高反向電壓：uD20t（3）流過二極管的平均電流：ID=IL623.橋式整流電路（1）組成：由四個(gè)二極管組成橋路u2正半周時(shí):D1、D3導(dǎo)通，D2、D4截止+–（2）工作原理：u2uL3.橋式整流電路（1）組成：由四個(gè)二極管組成橋路u2正半周63-+u2負(fù)半周時(shí)：D2、D4

導(dǎo)通，D1、D3截止u2uL-+u2負(fù)半周時(shí)：D2、D4導(dǎo)通，D1、D3截止u2u64輸出電壓平均值：UL=0.9u2輸出電流平均值:IL=UL/RL=0.9u2

/RL

流過二極管的平均電流：ID=IL/2u2uL（3）主要參數(shù)：二極管承受的最大反向電壓：URM=22u輸出電壓平均值：UL=0.9u2輸出電流平均值:IL=UL65脈動(dòng)系數(shù)Ｓ1:用傅氏級(jí)數(shù)對(duì)橋式整流的輸出uL

分解后可得:uL20t基波基波峰值輸出電壓平均值脈動(dòng)系數(shù)Ｓ1:用傅氏級(jí)數(shù)對(duì)橋式整流的輸出uL分解后可得:66集成硅整流橋：u2uL+

–

~+~-

+–集成硅整流橋：u2uL+–~+~-+–671.電容濾波二、濾波電路1.電容濾波二、濾波電路68（1）空載（RL=∞）時(shí)：u2tuLtuc=uLu2＞uC時(shí)：二極管導(dǎo)通，C充電u2＜uC時(shí)：二極管截止，C放電。由于RL=∞，無放電回路，所以u(píng)C保持。（1）空載（RL=∞）時(shí)：u2tuLtuc=uLu2＞uC69（2）接入RL（且RLC較大）時(shí)u2tiDtu2＞uC時(shí)：二極管導(dǎo)通，C充電u2＜uC時(shí)：二極管截止，C放電。二極管中的電流uc=uL（2）接入RL（且RLC較大）時(shí)u2tiDtu2＞uC時(shí)：70近似估算:UL=1.2U2(b)流過二極管瞬時(shí)電流很大整流管導(dǎo)電時(shí)間越短iD的峰值電流越大電容濾波電路的特點(diǎn)：(a)UL與RLC的

關(guān)系：RLC愈大C放電愈慢UL(平均值)愈大RLC較大一般取：(T:電源電壓的周期)u2tiDtuc=uL近似估算:UL=1.2U2(b)流過二極管瞬時(shí)電流很712.電感濾波電路電路結(jié)構(gòu):在橋式整流電路與負(fù)載間串入一電感L。輸出電壓平均值:UL=0.9U2對(duì)諧波分量:

f越高，XL越大,電壓大部分降在電感上。

因此，在輸出端得到比較平滑的直流電壓。對(duì)直流分量:

XL=0相當(dāng)于短路,電壓大部分降在RL上2.電感濾波電路電路結(jié)構(gòu):在橋式整流電路與負(fù)載間串入一723.其它濾波電路為進(jìn)一步改善濾波特性，可將上述濾波電路組合起來使用。LC濾波電路RCπ型濾波電路3.其它濾波電路為進(jìn)一步改善濾波特性，可將上述濾波電739.2串聯(lián)式穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路的作用:交流電壓脈動(dòng)直流電壓整流濾波有波紋的直流電壓穩(wěn)壓直流電壓9.2串聯(lián)式穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路的作用:交流脈動(dòng)整流濾波有波74一.穩(wěn)壓電路的主要性能指標(biāo)常用以下參數(shù)來說明穩(wěn)壓電源的質(zhì)量：1、穩(wěn)壓系數(shù)2、輸出電阻3、溫度系數(shù)輸出電壓：一.穩(wěn)壓電路的主要性能指標(biāo)常用以下參數(shù)來說明穩(wěn)壓電源的質(zhì)75二.穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路1.穩(wěn)壓原理——利用穩(wěn)壓管的反向擊穿特性。

由于反向特性陡直，較大的電流變化，只會(huì)引起較小的電壓變化。二.穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路1.穩(wěn)壓原理——利用穩(wěn)壓管的反向擊穿特76穩(wěn)壓原理：(1)當(dāng)輸入電壓變化時(shí)UiUZUoUoURIIZ由圖知：穩(wěn)壓原理：(1)當(dāng)輸入電壓變化時(shí)UiUZUoUoURIIZ77(2)當(dāng)負(fù)載電流變化時(shí)穩(wěn)壓過程：

ILUoURUoIZIR(2)當(dāng)負(fù)載電流變化時(shí)穩(wěn)壓過程：ILUoURUoIZIR782、限流電阻的計(jì)算（1）當(dāng)輸入電壓最小，負(fù)載電流最大時(shí)，流過穩(wěn)壓二極管的電流最小。此時(shí)IZ不應(yīng)小于IZmin，由此可計(jì)算出穩(wěn)壓電阻的最大值。即2、限流電阻的計(jì)算（1）當(dāng)輸入電壓最小，負(fù)載電流最大時(shí)，流過79（2）當(dāng)輸入電壓最大，負(fù)載電流最小時(shí)，流過穩(wěn)壓二極管的電流最大。此時(shí)IZ不應(yīng)超過IZmax，由此可計(jì)算出穩(wěn)壓電阻的最小值。即

所以：（2）當(dāng)輸入電壓最大，負(fù)載電流最小時(shí)，流過穩(wěn)壓二極管的電80三.串聯(lián)式穩(wěn)壓電源穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的缺點(diǎn)：（1）帶負(fù)載能力差（2）輸出電壓不可調(diào)改進(jìn)：（1）提高帶負(fù)載能力——在輸出端加一射極輸出器UO=UZ-0.7V三.串聯(lián)式穩(wěn)壓電源穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的缺點(diǎn)：改進(jìn)：UO=UZ-81改進(jìn)：（2）使輸出電壓可調(diào)——在射極輸出器前加一帶有負(fù)反饋的放大器。調(diào)節(jié)反饋系數(shù)即可調(diào)節(jié)放大倍數(shù)UO=AUFUZ-0.7V為了進(jìn)一步穩(wěn)定輸出電壓，將反饋元件接到輸出端。

改進(jìn)：UO=AUFUZ-0.7V為了進(jìn)一步穩(wěn)定輸出電壓，將反82由四部分組成：基準(zhǔn)電壓、調(diào)整管、取樣電路、放大比較環(huán)節(jié)。1.串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的構(gòu)成由四部分組成：1.串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的構(gòu)成832.工作原理（1）輸入電壓變化時(shí)實(shí)質(zhì)：電壓負(fù)反饋UiUfUoUoUo1UCE2.工作原理（1）輸入電壓變化時(shí)實(shí)質(zhì)：電壓負(fù)反饋UiUfUo84（2）負(fù)載電流變化時(shí)ILUo1UoUCEUoUf（2）負(fù)載電流變化時(shí)ILUo1UoUCEUoUf853.輸出電壓的計(jì)算可見，調(diào)節(jié)R1或R2可以改變輸出電壓。用負(fù)反饋的理論計(jì)算：3.輸出電壓的計(jì)算可見，調(diào)節(jié)R1或R2可以改變輸出電壓。用負(fù)86舉例：分立元件組成的串聯(lián)式穩(wěn)壓電源舉例：分立元件組成的串聯(lián)式穩(wěn)壓電源87穩(wěn)壓原理UoUB3UBE3=（UB3-UZ）UC3（UB2）Uo當(dāng)Ui

增加或輸出電流減小使Uo升高時(shí)動(dòng)畫演示穩(wěn)壓原理UoUB3UBE3=（UB3-UZ）UC3（UB288(3)輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍因?yàn)椋核裕?3)輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍因?yàn)椋核裕?9將參數(shù)代入，可求出輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍。EWB演示——穩(wěn)壓電源將參數(shù)代入，可求出輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍。EWB演示——穩(wěn)壓電源909.3

集成串聯(lián)式穩(wěn)壓電路一.

帶隙基準(zhǔn)電壓源電阻R2上的壓降：所以，輸出的基準(zhǔn)壓：當(dāng)時(shí)溫度系數(shù)為0。特點(diǎn)：溫度特性好。9.3集成串聯(lián)式穩(wěn)壓電路一.帶隙基準(zhǔn)電壓源電阻R2上的壓91二.三端固定式集成穩(wěn)壓器

調(diào)整管過壓保護(hù)過熱保護(hù)啟動(dòng)電路取樣電路基準(zhǔn)電壓源過流保護(hù)放大比較環(huán)節(jié)二.三端固定式集成穩(wěn)壓器調(diào)整管過壓保護(hù)過熱啟動(dòng)電路取樣92電路組成及工作原理：1.

啟動(dòng)電路

由R

4、DZ1、T12、T13、R

5、R

6、R

7和R

18組成。上電后，R

4、DZ1先導(dǎo)通，使得T12和T13導(dǎo)通，隨后T8和T9也導(dǎo)通，整個(gè)電路進(jìn)入正常工作狀態(tài)。這時(shí)R

1上壓降增加，使T13截止?fàn)顟B(tài)，切斷了輸入回路與基準(zhǔn)源之間的聯(lián)系。2.

基準(zhǔn)電壓源由T1～T7管和電阻R1～R3組成的帶隙基準(zhǔn)電壓源。根據(jù)前面對(duì)帶隙基準(zhǔn)電壓源的分析可知：T7管的集電極電位：

因此，有：

整理可得：

電路組成及工作原理：1.啟動(dòng)電路933.

放大比較環(huán)節(jié)：

由T3和T4管組成的復(fù)合管構(gòu)成，電流源T9作它的有源負(fù)載。T3和T4管既是基準(zhǔn)電壓電路的一部分，又是比較放大器的放大管。取樣電壓UF疊加在基準(zhǔn)電壓上。輸出電壓：

4.

調(diào)整環(huán)節(jié)：由T16和T17組成的復(fù)合管，是整個(gè)電路的調(diào)整管。其集電極接整流濾波電路的輸出，其發(fā)射極通過R11接負(fù)載電阻RL，可以輸出較大的電流。

5.

保護(hù)電路：

⑴過流保護(hù)電路由R11和T15組成。

⑵調(diào)整管安全區(qū)保護(hù)電路由R13，DZ2和T15組成。

⑶過熱保護(hù)電路由DZ1、R7和T14組成。當(dāng)芯片內(nèi)部的溫度超過允許的最大值時(shí)，R7的壓降也增大，而UBE14卻減小，使得T14管導(dǎo)通。其集電極電流IC14使得T16管的基極電流分流，從而限制了T16和T17管的電流，芯片功耗也會(huì)隨之降低，起到過熱保護(hù)的作用。

3.放大比較環(huán)節(jié)：由T3和94

常用的集成三端穩(wěn)壓器的外形及類型類型：W7800系列——穩(wěn)定正電壓

W7805輸出+5VW7809輸出+9VW7812輸出+12VW7815輸出+15VW7900系列——穩(wěn)定負(fù)電壓

W7905輸出-5VW7909輸出-9VW7912輸出-12VW7915輸出-15V1端:輸入端2端:公共端3端:輸出端123常用的集成三端穩(wěn)壓器的外形及類型類型：W7800系列951.基本使用方法+20V+15V注意：輸入電壓Ui一般應(yīng)比輸出電壓端Uo高3V以上。二.三端固定式集成穩(wěn)壓器的使用

C1、C2的作用：防止自激振蕩，減小高頻噪聲、改善負(fù)載的瞬態(tài)響應(yīng)。1.基本使用方法+20V+15V注意：輸入電壓Ui一般應(yīng)962.輸出正負(fù)電壓2.輸出正負(fù)電壓973.輸出電壓可調(diào)由：可得：3.輸出電壓可調(diào)由：可得：98

4.擴(kuò)大輸出電流

T1是擴(kuò)大輸出電流的大功率BJT，T2管是T1的保護(hù)管。當(dāng)輸出電流較小，R