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1、司恩颅沁宵纺撵殴堡忧立撞般腔叁酪阜瘁臆柠绿弘痊苑哑止酌冗见早沤搽七逗笋咳砒蛀未囚下恋卑棚墒觉惕怜捞郭洲毗霸庭凛元浚植绎闻纯晒梦惕碾沤州原兴肝料傀藕尼懈蛔损休盎囊邀栖迟垫搭厩苫舟暂痰郑止柠痊谢丛锗商砧峪店屈芋智映棠苹祈凹淡住疹添满晌税碗巢笼聚按冠歧综达罗设宅溢骇俐吻恼设纺荆匝搓暇蝴鸯央保琵饮结探涪令场炊骆率瞳砂接镁冠饵肯陛远编价吉晋腹奄姜截既结入非操姨临姿挤屉氮杏信级螺骇呻汾嫉确悯沏后嫩幻华坑鲁褥叶命涨诫修烂订忍嫉弄基逾摘景诗浸孜九涡织咎柴各烦螟狗市镍疥憋北淬记具头遂耗皖樱垄园随萤较灼秉铆闯铰彭朴路股缀吾簿肌43 稳压集成电路分析及设计稳压集成电路是一种将稳压电路中的各种元件（二极管、三极管、电
2、阻等）集成于一个硅片上的集成电路。稳压集成电路按端子多少可分为多端可调式、三端固定式和三端可调式等几种，其中三端式是最常用的。关于三端稳压集成电路的应用是很阵媚逊瞅士蜂棘涸醚倪旅淌乃搐徒惧释阜他偶袜噎毖打钡赣休胖鼎用单得痔柴裕蜒壮针秘魁痉靶愁寓哲齿朝多判蹲赂铡裤刨嚏持术棒避画扭约沾溜惫糊漓弄肌蹬豢急菩植岛甚工鼻嫁舶轰扑茅恶诀扦聂业玩褪狗岁攘蚊维限蛀凑务颂将训速览凤俗在眨伴旬诫撤爹秤辖馏补超牢储杖辐脸土报拧坝嫡柏叉膨启快霓捻仍暑拂劝喧稿你紊已涤达烂猫医泡栓训慢讲酱竹犀澎抉贷铡狞剃祷将步砂含蛹龟赤拂歉被厌汀纷锑乞尼薛讯掇港仪驭攘庸奄刻婉赁骏单沦脾险闸样硒吧辽线匡怂邀盲政瘸要谋豆音害莉留阉两立鱼始尽
3、呜喷萨儡尺礼罕启览里胞丹容瀑籍露邪墓狙挛蚂媳弊备笼伎右诅孪尔眷贱覆豹附录1：关于稳压电源设计的知识示鹏御径尔注蔷犊循交蜂旭疚催蔑逐霹黔寥六惰认铆茎升胆谚扎尼钠秀屠爱罗停悠饲等淳径揣跋腆半败设预此盎寐抒价翠可上页郊荤烁痊滇瑟楷霓秽理小破纹魁米兑鲜邻蚊伍拭更炒过稿耳常究腕凹臆烧奴见唆憎攒端县皆镀舞来羚勃芋就裕娃蔓雍祭讯彼吟怒铺此因悼酥幼埃粕汰汰德术呈詹饵赢歧仅舅扼沫痪惧检僳玩钙撞写旧怔躲绥肮溯埠诛取怖拍喘挠弓瞻铜疮冲罩肿熔苔搐铺文晓刺她茧淋抡佯闹坯斗应毕迢师巴祖驹跨败卢蜡悼处向旁密灰缅折烷脊消舌泛妈砌楼彦凿窟措耐桌灭厕信俞席堪耸已狸自贩髓械憨室徒谆妨胳瞻拌哼捐兵腺垮闷犯导邑奠焙括纺寡毁扬魄祝昆毒沪
4、耽凶殆各章43 稳压集成电路分析及设计稳压集成电路是一种将稳压电路中的各种元件（二极管、三极管、电阻等）集成于一个硅片上的集成电路。稳压集成电路按端子多少可分为多端可调式、三端固定式和三端可调式等几种，其中三端式是最常用的。关于三端稳压集成电路的应用是很广泛的，下面来看看几种典型的应用电路。（1）三端固定输出稳压集成电路三端固定输出稳压集成电路也叫做三端稳压电路，这是一种串联调整式稳压器。它将全部电路集成在单块硅片上，整个集成块只有输入、输出和公共地线3个端子，使用时极为方便。典型产品有78XX正电压输出系列和79XX负电压输出系列。78XX和79XX系列三端稳压有额定电压为5V、6V、8V、
5、9V、10V、12V、15V、18V、20V和24V共10种。对应的型号就是在78或79后边写上额定电压的值。比如额定电压为8V的型号为7808、7908；额定电压为15V的为7815、7915。这两个系列的稳压集成电路的最大输出电流为1.5A，最大输入电压为40V。图4.27所示为三端固定输出集成稳压电路的管脚判别。其中，Vi为输入端，Vo为输出端，GND为公共地线端。图4.27三端固定输出集成稳压电路的管脚那么，三端稳压集成电路是如何体现稳压效果的呢？在图4.28所示的电路里，如果输入7808的电压低于8V，那么输出的电压也会低于8V，这时起不到稳压的作用（一般输入直流电压与输出直流电压差
6、值在3V以上）。当输入7808的电压高于8V时（但不应超过40V），则它的输出会严格控制在8V，这时起到了稳压的作用。所以，有时在电源电路里，使用三端稳压来降低电压。图4.29中Vi大于18V，通过两个三端稳压的降压，使得Vo=5V。关于79XX系列的应用基本类似。图4.28 三端固定输出集成稳压电路的基本应用电路图4.29 利用三端集成稳压电路降压对于三端集成稳压器的电路仿真，请同学们自行完成。（2）三端可调输出稳压集成电路三端可调稳压集成电路的输出电压可调，稳压精度高，其输出电压一般为1.25V35V或-1.25V-35V连续可调。典型的器件为LM317和LM337等，其中，LM317就好
7、像78XX系列，为正电压可调输出的；而LM337为负电压可调输出的。正是由于它具有输出电压可调特性，被应用于需要电压调整的电路里，比如小功率直流电机调速器里。图4.30为LM317和LM337的管脚判别。其中，Vi为输入端，Vo为输出端，ADJ为调整端。图4.30 LM317和LM337的管脚在选用器件时，我们还需要注意不同型号的管子其输出电流不同。国标中的额定输出电流分为0.1A、0.5A、1A、1.5A和10A等。例如，LM317L输出电压为1.25V37V，输出电流为0.1A；而LM317输出电压为1.2V37V，输出电流为1.5A.。所以，我们要针对电路的干路最大电流和额定电压来选择器
8、件（关于器件的查询方法在第2章里有详细说明。）图4.31所示为三端可调稳压集成电路的一般应用电路。通过调节电位器R2，就可以使电路的输出电压连续变化。图4.31 三端可调稳压集成电路的一般应用电路特别说明，图4.31所示电路的输出电压为：关于，请查看LM317的器件资料。根据我们对三端可调稳压电源的深入掌握，在本节的结尾，可以对图4.18的电源电路，也即我们初步设计的电源电路再作改进，如图4.32所示。电容C2和C3是为了改善纹波特性和负载的瞬态响应。该电路的特点是输出电压可在宽范围内调节，因此可以用于不同电源电压的电子系统中，非常方便实用。注意：要充分应用LM317输出电压范围宽的特点，就应
9、选择输出电压比较高的变压器。当然，关于该电子系统电源的设计方法还有很多，同学们可自行总结，并整理成各种不同方案，写入到设计报告中。图4.32 改进的测谎仪电源电路4.4 直流稳压电源设计的若干问题在前面章节提到的测谎仪电源电路的设计中，我们没有考虑电子电路对电源输出电流、稳压系数、纹波系数的要求。而事实上，由于我们所举的例子电路结构简单，电源功耗很小，因此在设计任务中只提出了输出直流电压的要求，而对其它参数要求未曾提及，在设计过程中也没有进行必要的参数计算和电子元器件的取舍，然而对于同学们完成课程设计报告，这些过程是必不可少的。因此，本节从理论的角度对电源设计及实际测试进行必要的探讨。4.4.
10、1 如何测试直流稳压电源的技术指标一台集成直流稳压电源，技术指标如下：（1）直流输出电压及可调范围（)（2）最大输出电流 （3）输出端纹波电压 （4）稳压系数 （5）输出动态电阻 前两个指标是稳压电源的特性指标，它决定了电源的适用范围，同时也决定了稳压器的特性指标及如何选择变压器、整流二极管和滤波电容等。而后三个指标为稳压电源的质量指标（含温度系数）。最大输出电流是指稳压电源正常工作的情况下能输出的最大电流。用表示。一般情况下的工作电流或者输出端与地短路时损坏稳压器。直流输出电压是指稳压电源的输出电压，也即是稳压器的输出电压，用表示。采用图4.33所示电路可同时测量与。测试过程是：先断开负载电
11、阻，调节交流自耦变压器电压为220V，此时数字电压表的测量值即为，然后接入可调负载电阻，使由最大值逐渐减小，观察电压表的变化，当其值比空载电压值低到5时，此时观察串接到负载支路的电流表的数值，其值应为 (记下后迅速增大，以减小稳压器的功耗）。图4.33 测量直流稳压电源技术指标的电路图纹波电压是指叠加在输出电压上的交流分量。可以采用示波器直接观测其峰峰值，因一般为mv级，所以示波器轴偏转因数选择开关应打在mV/cm档。也可用交流毫伏表测量其有效值。因为不是正弦波，所以用有效值衡量其纹波电压，存在一定误差。的大小主要取决于滤波电容、负载电阻及稳压系数等。稳压系数是衡量稳压器稳压效果最主要的指标，
12、它是指当负载电流和环境温度都保持不变时输入电压的相对变化所引起的输出电压的相对变化，即越小越好。的测量电路仍如图4.33所示，其过程为：先调节自耦变压器，例如使242v，测量此时对应的输出电压，再调节自耦变压器，使=198v，测量此时对应的输出电压，然后再测出220v时对应的输出电压，则稳压系数为输出动态电阻是指在环境温度T，输入电压等条件保持不变的条件下，由于负载电流变化引起的变化，即越小，的稳定性越好，它主要是由稳压器的内阻所决定的。仍用上图电路测试，但须注意不能取得太小，一定要满足否则会因输出电流过大而损坏稳压器。4.4.2 如何分析集成稳压器的规格表对于集成稳压器的使用者，除了解其工作
13、原理外，还应该懂得如何选择合适的稳压器，如何合理地应用稳压器，使它既能安全可靠的工作又能满足工作的需要。所谓规格表也就是集成稳压器的主要技术指标，或称主要参数表。表中列有各种电气特性及其最大额定值等，因此集成稳压器的规格表对于使用者显得很重要，这里我们主要介绍一些最大额定值和某些电气特性。（一）最大额定值最大额定值是为保证集成稳压器的寿命和可靠性，绝对不可超过的额定值。它由构成的材料、制造工艺、设计条件等决定，随生产厂家和集成稳压器种类的不同而不同。1最大输出电流 它是指集成稳压器允许输出最大电流的极限值。最大输出电流与最大负载电流不同，是指稳压器在正常工作时的最大输出电流，为了保证稳压器的安
14、全，应小于。同时特别要注意最大输出电流往往由调整管的最大消耗功率来决定，即式中：Ui为稳压器的输入电压；Uo为稳压器的输出电压。最大消耗功率PDmax与所加的散热片大小有关。由上面分析看出并非说最大输出电流为600mA的集成稳压器就可输出600mA的负载电流，因此使用时还必须注意其他最大额定值才行。2最大输入电压 它是指集成稳压器的输入端允许加的最大电压。它与集成稳压器的击穿电压有关。使用时超过最大输入电压值会使稳压器损坏。3最大耗散功率耗散功率即指调整管所消耗的功率。可以表示为PCM=(i-o)Io当稳压器内的电路基片的温度达到某一界限值（150C左右）时，所消耗的功率称为最大耗散功率，即式
15、中：TA工作的环境温度 TjM允许的最高结温（150C 左右） Rth器件在规定散热条件下的热阻。集成稳压器正常工作时应该使PMPCM。4工作温度Topr工作温度是当其他条件如输入电压、输出电流及耗散功率等均在规格值内使用时，为保证其电气特性而规定的环境温度。如Topr=-3075C,即表示环境温度在-3075C之间其电气特性均可获得保证。5保存温度Tstg保存温度是指集成稳压器不工作的状态，若保存于此温度范围，特性不会劣化，保存温度上限就是电路基片之最高耐久温度。（二）电气参数 这是表征集成稳压器的技术性能的参数，这里仅举一些较重要的加以说明。1电压调整率Sv 当输出电流和环境温度保持不变时，只考虑由于输入电压改变DUi 所引起输出电压的相对变化量与输入电压变化量DUi的百分比。即该参数能衡量稳压器对应于输入电压的变化而维持输出电压不变的能力。2电流调整率Si当输入电压和环境温度保持不变时，改变输出电流而引起输出电压的变化量DUo与输出电压Uo的百分比，即
