電子技術主講教師：傅穎項目七直流穩壓電源3.穩壓電路3.1穩壓二極管穩壓電路3.2串聯型穩壓電路（選學）3.3集成穩壓電路課前導讀穩壓電路

課前導讀直流電源組成：小功率直流電源一般由交流電源變壓器、整流、濾波和穩壓電路幾部分組成。

直流電源的組成方框圖

課前導讀整流、濾波后得到的直流輸出電壓往往不穩定，造成直流輸出電壓不穩定的原因有二：其一是當負載改變時，負載電流不能突變，直流輸出電壓相應變化；其二是電網電壓常有變化，在正常情況下變化±20%是常見的。目前小功率設備中廣泛采用的穩壓電源有并聯型分壓電路、串聯型穩壓電路、集成穩壓電路及開關型穩壓電路。課前導讀穩壓管穩壓電路開關型穩壓電路串聯型穩壓電路常用穩壓電路類型(小功率設備)串聯型負反饋穩壓電路。電路最簡單，但是帶負載能力差，一般只提供基準電壓，較少作為電源使用。效率較高。開關電源課程中作重點學習。集成穩壓器將調整電路、取樣電路、基準電路、啟動電路及保護電路集成在一塊硅片上構成的芯片。功能體系完整、保護電路健全、安全可靠。3.1

穩壓二極管穩壓電路1.穩壓二極管及其特性UIIZmin

UZ

IZ穩壓誤差曲線越陡，電壓越穩定。+-UZ動態電阻：rz越小，穩壓性能越好。3.1穩壓二極管穩壓電路2.電路結構（并聯型穩壓電路）：要求掌握：穩壓原理，穩壓管的參數選擇。3.穩壓二極管穩壓原理：應用中兩種情況：電網電壓波動，UI變化、輸出端負載電阻RL變化。通過電路分析，可得：IRIOIZ3.1穩壓二極管穩壓電路3.穩壓二極管穩壓原理：當電網電壓變化時：以上過程是利用關系中，使

，從而實現UO的穩定。IRIOIZ3.1穩壓二極管穩壓電路3.穩壓二極管穩壓原理：當負載發生變化時：以上過程是利用關系中，使

，使IR基本不變而實現UO的穩定。IRIOIZ3.1穩壓二極管穩壓電路4.穩壓二極管參數選擇：（1）穩定電壓UZ（2）動態電阻（3）穩定電流IZ最大、最小穩定電流Izmax、Izmin（4）最大允許功耗3.1穩壓二極管穩壓電路[例1]：穩壓管的技術參數求：電阻R和輸入電壓ui的值。要求：當輸入電壓由正常值發生

20%波動時，負載電壓基本不變。解：令輸入電壓達到上限時，流過穩壓管的電流為Izmax。uoiZDZRiLiuiRL3.1穩壓二極管穩壓電路令輸入電壓降到下限時，流過穩壓管的電流為Izmin。聯立方程1、2，可解得：uoiZDZRiLiuiRL3.1穩壓二極管穩壓電路[例2]：穩壓二極管技術數據為：穩壓值UZ=10V，Izmax=12mA，Izmin=2mA，負載電阻RL=2k

，輸入電壓ui=12V，限流電阻R=200，求iZ。若負載電阻變化范圍為1.5k-4k

，是否還能穩壓？（1）iL=uo/RL=UZ/RL=10/2=5（mA）i=（ui-UZ）/R=（12-10）/0.2=10（mA）iZ=i-iL=10-5=5（mA）（2）RL=1.5k,iL=10/1.5=6.7（mA）,iZ=10-6.7=3.3（mA）RL=4k,iL=10/4=2.5（mA）,iZ=10-2.5=7.5（mA）負載變化,但iZ仍在12mA和2mA之間,所以穩壓管仍能起穩壓作用。RLuiuORDZiiziLUZRLuiuORDZiiziLUZ已知條件：UZ=10Vui=12VR=200Izmin=2mAIzmax=12mARL=2k(1.5k~4k)

3.1穩壓二極管穩壓電路5.使用穩壓二極管注意事項穩壓管應用的兩個條件：要反向運用；要與限流電阻配合使用。穩壓管穩壓電路的特點：優點-電路結構簡單，使用元件少。缺點-輸出電流小；輸出電壓不可調節。適用于-IO較小，UO不變的場合，如作電壓基準。uoiZDZRiLiuiRL3.2串聯型穩壓電路3.2.1穩壓二極管穩壓擴展電路——串聯型穩壓請分析穩壓原理：1.電網電壓波動，UI變化。2.輸出端負載電阻RL變化。請問：基極電流增加，集射極電壓怎么變化？實際上是射極輸出器，Uo=UZ-UBE。但帶負載的能力比穩壓管強。思考：這種穩壓電路優勢是什么？負載電流的變化量可以比穩壓管工作電流的變化量擴大（1+

）倍。TUORL+–+–UZUIiRiZiLTUORL+–+–UZUIiRiZiL3.2串聯型穩壓電路3.2.1穩壓二極管穩壓擴展電路——串聯型穩壓串聯式直流穩壓電路的基本形式兩個主要缺點：(1)穩壓效果不夠好。Uo=UZ–UBE。(2)輸出電壓不可調。改進的方法：在穩壓電路中引入帶電壓負反饋的放大環節。TUORL+–+–UZUIiRiZiL

3.2串聯型穩壓電路3.2.2三極管串聯型負反饋穩壓電路1、電路結構原理2、穩壓原理：當UI增加或輸出電流減小使Uo升高時三極管串聯型負反饋穩壓電路R3T1T2UZRRW1RW2R1RWR2RLUO+_+_UIUB2UoUB2UBE2(=UB2-UZ）UCE2Uo3、輸出電壓的確定和調節范圍3.2串聯型穩壓電路3.2.2三極管串聯型負反饋穩壓電路集成穩壓電源的分類：可調式LM317、LM337。固定式負穩壓LM79XX、正穩壓LM78XX。注：型號后XX兩位數字代表輸出電壓值，例如：7812的輸出電壓為12V，7805輸出電壓為5V。輸出電壓額定電壓值有:5V、6V、8V、9V、10V、12V、15V、18V、24V等。3.3集成穩壓電路1端:輸入端2端:輸出端3端:公共端LM7800系列穩壓器外形1231端:公共端2端:輸出端3端:輸入端LM7900系列穩壓器外形1231、輸出為固定電壓的電路輸出為固定正壓時的接法如圖所示。注意：調整端與輸出端之間的電壓為10V。輸入電壓應高于輸出端電壓至少2V！3.3集成穩壓電路3.3.1固定電壓輸出（LM78xx/79xx的應用電路）+_LM7800系列穩壓器基本接線圖CoLM7810CIUI+_Uo1320.1~1

F1μF3.3集成穩壓電路3.3.1固定電壓輸出（LM78xx/79xx的應用電路）2、輸出為正負電壓的電路3.3集成穩壓電路3.3.1固定電壓輸出（LM78xx/79xx的應用電路）正負電壓同時輸出電路W78XXCIUI+_UO132+_CIW79XX13COCO2UO3、提高輸出電壓的電路UXX:為W78XX固定輸出電壓

UO=UXX+UZ。3.3集成穩壓電路3.3.1固定電壓輸出（LM78xx/79xx的應用電路）COW78XXCIUI+_+_UO132UXXUZRDZ例題：如圖所示穩壓電路，已知W78××為W7809，若穩壓管UZ=8V，R=100kΩ，求UO和IR。3.3集成穩壓電路3.3.1固定電壓輸出（LM78xx/79xx的應用電路）4、輸出可調的電路3.3集成穩壓電路3.3.1固定電壓輸出（LM78xx/79xx的應用電路）LM317/337的芯片外形輸出：電壓范圍：1.2~37V，電流1.5A。要求：壓差2.5~3V。3.3集成穩壓電路3.3.2LM317/337的應用電路輸入輸出調整輸入輸出調整輸出和調整端的壓差固定為1.25V3.3集成穩壓電路3.3.2LM317/337的應用電路直流穩壓電源的設計直流穩壓電源仿真原理圖3.3集成穩壓電路3.3.2LM317/337的應用電路直流穩壓電源的設計[題1]在橋式整流、電容濾波電路中，

試問電容選擇是否合適？并回答以下問題。（合適）3.3集成穩壓電路3.3.2LM317/337的應用電路24V20V電容斷路負載斷路電容斷路并且其中一只二極管斷路直流穩壓電源—器件參數選擇一、變壓器的選擇變壓器作為一個降壓元件，主要是將初級電壓（市電220V）轉換為電路所需壓降。根據電路要求提供+3V~+18V、+1A的直流電源，所以在選擇變壓器的次級電壓和次級電流時應適當增大，習慣上應在所需電壓的基礎上多加2V，即次級電壓應選18V+2V=20V，在所需電流的基礎上乘以1.7倍，即次級電流應選1*1.7A=1.7A。變壓器的功率選擇根據負載功率而定。選擇功率時實際功率應不超過變壓器容量的80%，這樣留有足夠的空間能延長變壓器使用壽命，也方便以后負載的增加。3.3集成穩壓電路3.3.2LM317/337的應用電路20v36w直流穩壓電源—器件參數選擇二、整流二極管的選擇選用四個二極管時要注意耐壓值應比變壓器的次級輸出電壓大3倍以上，耐流值應略大于變壓器的次級電流。按照變壓器所取的數據：U2=20V、I2=1.7A，所選取的二極管耐壓應大于60V，耐流值最小應等于變壓器的次級電流。常用的整流二極管的型號:/news/2012_05_08/95510_0/3.3集成穩壓電路3.3.2LM317/337的應用電路直流穩壓電源—器件參數選擇三、濾波電容的選擇不管何種電容器，在電路中承受的電壓都不能超過它自身的耐壓值，否則電容器將受到損壞，甚至產生“放炮”現象。根據變壓器的次級電壓等于20V，選擇電容器的耐壓值應為1.414*U2，即28V。電容值可結合仿真進行選擇。3.3集成穩壓電路3.3.2LM317/337的應用電路直流穩壓電源—器件參數選擇四、穩壓芯片的選擇不管何種電容器，在電路中承受的電壓都不能超過它自身的耐壓值，否則電容器將受到損壞，甚至產生“放炮”現象。根據變壓器的次級電壓等于20V，選擇電容器的耐壓值應為1.414*U2，即28V。電容值可結合仿真進行選擇。3.3集成穩壓電路3.3.2LM317/337的應用電路二極管的應用—保護電路工作原理：在開關S接通時，電源E給線圈供電，L中有電流通過，在開關S突然