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1、2022年第五章年第五章 集成集成稳压电稳压电源与可控整流源与可控整流电电路精路精选选完整版完整版 作者作者:眼猿眼猿(笔名笔名)2022年第五章年第五章 集成集成稳压电稳压电源与可控整流源与可控整流电电路精路精选选完整版完整版 作者作者:眼猿眼猿(笔名笔名)集成稳压电源与可控整流电路集成稳压电源与可控整流电路5.1 5.1 串联型稳压电路与集成稳压电源串联型稳压电路与集成稳压电源 5.2 5.2 晶闸管可控整流电路晶闸管可控整流电路 5.3 5.3 单结晶体管触发电路单结晶体管触发电路 作者作者:眼猿眼猿(笔名笔名)文档文档编码编码:COFBRGLPQ HVZYIACDL Z10981095
2、93 这这是第是第2页页集成集成稳压电稳压电源与可控整流源与可控整流电电路路5.1 串串联联型型稳压电稳压电路与集成路与集成稳压电稳压电源源 5.2 晶晶闸闸管可控整流管可控整流电电路路 5.3 单结单结晶体管触晶体管触发电发电路路 集成稳压电源与可控整流电路集成稳压电源与可控整流电路5.1 5.1 串联型稳压电路与集成稳压电源串联型稳压电路与集成稳压电源 5.1.1 5.1.1 串联型稳压电路串联型稳压电路 稳压电路的作用是当交流电源电压波动、负载或温度变化时，维持输出直流电压稳定。在小功率电源设备中，用得比较多的稳压电路有两种：一种是第一章讨论的用稳压二极管组成的并联稳压电路，另一种是串联
3、型稳压电路。作者作者:眼猿眼猿(笔名笔名)文档文档编码编码:COFBRGLPQ HVZYIACDL Z1098109593 这这是第是第3页页集成集成稳压电稳压电源与可控整流源与可控整流电电路路5.1 串串联联型型稳压电稳压电路与集成路与集成稳压电稳压电源源 5.1.1 串串联联型型稳压电稳压电路路 稳压电稳压电路的作用是当交流路的作用是当交流电电源源电压电压波波动动、负载负载或温度或温度变变化化时时，维维持持输输出直流出直流电压稳电压稳定。在小功率定。在小功率电电源源设备设备中，用得比中，用得比较较多的多的稳压电稳压电路有两种：一种是第一章路有两种：一种是第一章讨论讨论的用的用稳压稳压二极管
4、二极管组组成的并成的并联稳压电联稳压电路，另一种是串路，另一种是串联联型型稳压电稳压电路。路。集成稳压电源与可控整流电路集成稳压电源与可控整流电路5.1.1.1 串联型晶体管稳压电路及其稳压过程 最简单的串联型晶体管稳压电路如图5-1所示。图5-1简单的串联型稳压电路 作者作者:眼猿眼猿(笔名笔名)文档文档编码编码:COFBRGLPQ HVZYIACDL Z1098109593 这这是第是第4页页集成集成稳压电稳压电源与可控整流源与可控整流电电路路5.1.1.1 串串联联型晶体管型晶体管稳压电稳压电路及其路及其稳压过稳压过程程 最最简单简单的串的串联联型晶体管型晶体管稳压电稳压电路如路如图图5
5、-1所示。所示。图图5-1简单简单的串的串联联型型稳压电稳压电路路 集成稳压电源与可控整流电路集成稳压电源与可控整流电路 图中UI是经整流滤波后的输入电压，VT为调整管，为硅稳压管，用来稳定晶体管VT的基极电位 ，作为稳压电路的基准电压；R既是稳压管 的限流电阻，又是晶体管VT的偏置电阻。电路的稳压过程如下：若电网电压变动或负载电阻变化使输出电压U0升高，由于基极电位VB被稳压管稳住不变，由图5-1可知 ，这样U0升高时，UBE必然减小，导致IB(IE)减小,从而使Uo 减小,达到输出电压保持不变的目的。上述稳压过程可表示如下：UoUBEIBIEUo 作者作者:眼猿眼猿(笔名笔名)文档文档编码
6、编码:COFBRGLPQ HVZYIACDL Z1098109593 这这是第是第5页页集成集成稳压电稳压电源与可控整流源与可控整流电电路路 图图中中UI是是经经整流整流滤滤波后的波后的输输入入电压电压，VT为调为调整管，整管，为为硅硅稳压稳压管，用来管，用来稳稳定晶体管定晶体管VT的基极的基极电电位位 ，作，作为稳压电为稳压电路的基准路的基准电压电压；R既是既是稳压稳压管管 的限流的限流电电阻，又是晶体管阻，又是晶体管VT的偏置的偏置电电阻。阻。电电路的路的稳压过稳压过程如下：程如下：若若电电网网电压变动电压变动或或负载电负载电阻阻变变化使化使输输出出电压电压U0升高，由于基极升高，由于基极
7、电电位位VB被被稳压稳压管管稳稳住不住不变变，由，由图图5-1可知可知 ，这样这样U0升高升高时时，UBE必然减小，必然减小，导导致致IB(IE)减小减小,从而使从而使Uo 减小减小,达到达到输输出出电压电压保持不保持不变变的目的。上述的目的。上述稳压过稳压过程可表示如下：程可表示如下：UoUBEIBIEUo 集成稳压电源与可控整流电路集成稳压电源与可控整流电路5.1.1.2 带有放大环节的串联型稳压电路 简单的串联型晶体管稳压电源是直接通过输出电压的微小变化去控制调整管来达到稳压的目的，其稳压效果不好。若先从输出电压中取得微小的变化量，经过放大后再去控制调整管，就可大大提高稳压效果，其电路如
8、图5-2所示。（1）电路组成 该电路由四个基本部分组成，其框图见图5-3。作者作者:眼猿眼猿(笔名笔名)文档文档编码编码:COFBRGLPQ HVZYIACDL Z1098109593 这这是第是第6页页集成集成稳压电稳压电源与可控整流源与可控整流电电路路5.1.1.2 带带有放大有放大环节环节的串的串联联型型稳压电稳压电路路 简单简单的串的串联联型晶体管型晶体管稳压电稳压电源是直接通源是直接通过输过输出出电压电压的微小的微小变变化去控制化去控制调调整管来达到整管来达到稳压稳压的目的，其的目的，其稳压稳压效果不好。效果不好。若先从若先从输输出出电压电压中取得微小的中取得微小的变变化量，化量，经
9、过经过放大后再去控制放大后再去控制调调整管，就可大大提高整管，就可大大提高稳压稳压效果，其效果，其电电路如路如图图5-2所示。所示。（1）电电路路组组成成 该电该电路由四个基本部分路由四个基本部分组组成，其框成，其框图见图图见图5-3。集成稳压电源与可控整流电路集成稳压电源与可控整流电路 采样电路 由分压电阻R1、R2组成。它对输出电压U0进行分压，取出一部分作为取样电压给比较放大电路。图5-2 串联型稳压电路 图5-3串联型稳压电路框图 作者作者:眼猿眼猿(笔名笔名)文档文档编码编码:COFBRGLPQ HVZYIACDL Z1098109593 这这是第是第7页页集成集成稳压电稳压电源与可
10、控整流源与可控整流电电路路 采采样电样电路路 由分由分压电压电阻阻R1、R2组组成。它成。它对输对输出出电压电压U0进进行分行分压压，取出一部分作，取出一部分作为为取取样电压给样电压给比比较较放大放大电电路。路。图图5-2 串串联联型型稳压电稳压电路路 图图5-3串串联联型型稳压电稳压电路框路框图图 集成稳压电源与可控整流电路集成稳压电源与可控整流电路 基准电压电路 由稳压管和限流电阻R3组成，提供一个稳定性较高的直流电压UZ，作为调整、比较的标准，称作基准电压。比较放大电路 由晶体管VT1和R4构成，其作用是将采样电路采集的电压与基准电压进行比较并放大，进而推动电压调整环节工作。电压调整电路
11、 由工作于放大状态的晶体管VT2构成，其基极电流受比较放大电路输出信号的控制，在比较放大电路的推动下改变调整环节的压降，使输出电压稳定。作者作者:眼猿眼猿(笔名笔名)文档文档编码编码:COFBRGLPQ HVZYIACDL Z1098109593 这这是第是第8页页集成集成稳压电稳压电源与可控整流源与可控整流电电路路 基准基准电压电电压电路路 由由稳压稳压管和限流管和限流电电阻阻R3组组成，提供一个成，提供一个稳稳定性定性较较高的直流高的直流电压电压UZ，作，作为调为调整、比整、比较较的的标标准，称作基准准，称作基准电压电压。比比较较放大放大电电路路 由晶体管由晶体管VT1和和R4构成，其作用
12、是将采构成，其作用是将采样电样电路采集的路采集的电压电压与基准与基准电压进电压进行比行比较较并放大，并放大，进进而推而推动电压调动电压调整整环节环节工作。工作。电压调电压调整整电电路路 由工作于放大状由工作于放大状态态的晶体管的晶体管VT2构成，其基极构成，其基极电电流受比流受比较较放大放大电电路路输输出信号的控制，在比出信号的控制，在比较较放大放大电电路的推路的推动动下改下改变调变调整整环节环节的的压压降，使降，使输输出出电压稳电压稳定。定。集成稳压电源与可控整流电路集成稳压电源与可控整流电路 （2）稳压过程 假设U0因输入电压波动或负载变化而增大时，则经采样电路获得的采样电压也增大，而基准
13、电压UZ不变，所以采样放大管VT1的输入电压UBE1增大，VT1管基极电流IB1增大，经放大后，VT1的集电极电流IC1也增大，导致VT1的集电极电位UC1下降，VT2管基极电位UB2也下降，IB2减小，IC2减小，UCE2增大，使输出电压U0下降，补偿了U0的升高，从而保证输出电压U0基本不变。作者作者:眼猿眼猿(笔名笔名)文档文档编码编码:COFBRGLPQ HVZYIACDL Z1098109593 这这是第是第9页页集成集成稳压电稳压电源与可控整流源与可控整流电电路路 （2）稳压过稳压过程程 假假设设U0因因输输入入电压电压波波动动或或负载变负载变化而增大化而增大时时，则经则经采采样电
14、样电路路获获得的采得的采样电压样电压也增大，而基准也增大，而基准电压电压UZ不不变变，所以采，所以采样样放大管放大管VT1的的输输入入电压电压UBE1增大，增大，VT1管基极管基极电电流流IB1增大，增大，经经放大后，放大后，VT1的集的集电电极极电电流流IC1也增大，也增大，导导致致VT1的集的集电电极极电电位位UC1下降，下降，VT2管基极管基极电电位位UB2也下降，也下降，IB2减小，减小，IC2减小，减小，UCE2增大，使增大，使输输出出电压电压U0下降，下降，补偿补偿了了U0的升高，从而保的升高，从而保证输证输出出电压电压U0基本不基本不变变。集成稳压电源与可控整流电路集成稳压电源与
15、可控整流电路 同理，当U0降低时，通过电路的反馈作用也会使U0保持基本不变。串联型稳压电路的比较放大电路还可以用集成运放来组成。由于集成运放的放大倍数高，输入电流极小，提高了稳压电路的稳定性，因而应用越来越广泛。UIUOUBE1IB1IC1UC1 UOUCE2IC2IB2UB2 这一调节过程可表示为：作者作者:眼猿眼猿(笔名笔名)文档文档编码编码:COFBRGLPQ HVZYIACDL Z1098109593 这这是第是第10页页集成集成稳压电稳压电源与可控整流源与可控整流电电路路 同理，当同理，当U0降低降低时时，通，通过电过电路的反路的反馈馈作用也会使作用也会使U0保持基本不保持基本不变变
16、。串串联联型型稳压电稳压电路的比路的比较较放大放大电电路路还还可以用集成运放来可以用集成运放来组组成。由于集成运放的放大倍数高，成。由于集成运放的放大倍数高，输输入入电电流极小，提高了流极小，提高了稳压电稳压电路的路的稳稳定性，因而定性，因而应应用越来越广泛。用越来越广泛。UIUOUBE1IB1IC1UC1 UOUCE2IC2IB2UB2 这这一一调节过调节过程可表示程可表示为为：集成稳压电源与可控整流电路集成稳压电源与可控整流电路5.1.3 稳压电路的过载保护措施 在串联型稳压电路中，负载电流全部流过调整管。当负载短路或过载会使调整管电流过大而损坏，为此必须设置过载保护电路。保护电路有限流型和截止型两种。下面仅介绍限流型保护电路，如图5-4所示。图5-4限流型保护电路 作者作者:眼猿眼猿(笔名笔名)文档文档编码编码:COFBRGLPQ HVZYIACDL Z1098109593 这这是第是第11页页集成集成稳压电稳压电源与可控整流源与可控整流电电路路5.1.3 稳压电稳压电路的路的过载过载保保护护措施措施 在串在串联联型型稳压电稳压电路中，路中，负载电负载电流全部流流全部流过调过调整
