《稳压电路原理及设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《稳压电路原理及设计（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、稳压电路原理及设计组组成成由由变压变压、整流、整流、滤滤波和波和稳压稳压四部分四部分组组成。成。变压电变压电路是将路是将输输入入电压进电压进行降行降压压整流整流电电路是将工路是将工频频交流交流电转为电转为具有直流具有直流电电成分的脉成分的脉动动直流直流电电。滤滤波波电电路是将脉路是将脉动动直流中的交流成分直流中的交流成分滤滤除，减少交流成分，增加直流成分。除，减少交流成分，增加直流成分。稳压电稳压电路路对对整流后的直流整流后的直流电压电压采用采用负负反反馈馈技技术进术进一步一步稳稳定直流定直流电压电压。220V整流整流电电路路整流整流电电路是将工路是将工频频交流交流电转变为电转变为具有直流具有
2、直流电电成分的脉成分的脉动动直流直流电电。由于二极管具有。由于二极管具有单单向向导电导电性，故利用二极管可性，故利用二极管可进进行整流。行整流。(c)(c)桥桥式整流式整流 (a)(a)半波整流半波整流(b)(b)全波整流全波整流常用整流常用整流电电路路半波整流半波整流电电路路图图波形波形图图缺点：缺点：输输出出电压电压波波动动太大太大优优点：点：电电路路简单简单二极管二极管D导导通通二极管二极管D截止截止全波整流全波整流电电路路图图波形波形图图优优点：点：输输出出电压电压波波动动减小减小缺点：缺点：变压变压器器绕线绕线太多太多二极管二极管D1导导通通二极管二极管D2导导通通桥桥式整流式整流电
3、电路路图图波形波形图图工作工作原理原理当当vi为为正半周正半周时时，二极管，二极管D1、D3导导通，在通，在负载电负载电阻上得到正弦波的正阻上得到正弦波的正半周。半周。当当vi为负为负半周半周时时，二极管，二极管D2、D4导导通，在通，在负载电负载电阻上得到正弦波的正阻上得到正弦波的正半周。半周。参数参数计计算算输输出出电压电压中的直流分量中的直流分量根据根据桥桥式整流的波形式整流的波形图图可知，可知，输输出出电压电压是是单单相脉相脉动电压动电压。将。将输输出出电压电压用付立叶用付立叶级级数展开：数展开：流流过负载过负载的直流的直流电电流流由此可得直流分量：由此可得直流分量：参数参数计计算算流
4、流过过二极管的平均二极管的平均电电流流二极管所承受的最大反向二极管所承受的最大反向电压电压滤滤波波电电路路滤滤波波电电路是将脉路是将脉动动直流中的交流成分直流中的交流成分滤滤除，减少交流成分，增加直流成分。除，减少交流成分，增加直流成分。利用利用电电抗抗性元件性元件对对交、直流阻抗的不同，可交、直流阻抗的不同，可实现滤实现滤波。波。常用常用滤滤波波电电路路电电容容滤滤波波LC滤滤波波阻容阻容 型型滤滤波波电电容器容器C C对对直流开路，直流开路，对对交流阻交流阻抗小，所以抗小，所以C C应该应该并并联联在在负载负载两两端端。电电感器感器L对对直流阻抗小，直流阻抗小，对对交流阻抗大，因交流阻抗大
5、，因此此L 应应与与负载负载串串联联。电电容容滤滤波波工作原理工作原理若若电电路路处处于正半周，二极管于正半周，二极管D D1 1、D D3 3导导通，通，变压变压器次端器次端电压电压v v2 2给电给电容器容器C C充充电电。此。此时时C C相当于并相当于并联联在在v v2 2上，所以上，所以输输出波形同出波形同v v2 2 ，是正弦形。，是正弦形。当当v v2 2到达最高点到达最高点时时，v v2 2开始下降。此开始下降。此时时二极管二极管D1D1两端反偏，二极管截止，两端反偏，二极管截止，电电容容C C向向负载负载L L放放电电。当放。当放电电的的时间时间常数常数较较大大时时，电电容两端
6、的容两端的电压电压下降下降较较慢。慢。当当电电路路处处于于负负半周半周时时，二极管，二极管D D2 2的的P P端端电压电压开始上升，当上升到大于开始上升，当上升到大于电电容两端的容两端的电压时电压时，D D2 2开开始始导导通，通，变压变压器次端器次端电压电压v v2 2再次再次给电给电容器容器C C充充电电，负载负载两端的两端的电压电压重新增大。重新增大。当当电电容两端的容两端的电压电压增大到大于增大到大于变压变压器付器付边边的的电压时电压时，二极管，二极管D2截止，截止，电电容又开始通容又开始通过负过负载电载电阻放阻放电电，重复前述的，重复前述的过过程。程。电电容容滤滤波波当放当放电时间
7、电时间常数常数RLC增加增加时时，二极管关断，二极管关断时时间间加加长长，导导通角减小，通角减小，见见曲曲线线3；反之，；反之，RLC减少减少时时，导导通角增加，通角增加，见见曲曲线线2。显显然，当然，当L很小，即很小，即IL很大很大时时，电电容容滤滤波的效果不好；波的效果不好；反之，当反之，当L很大，即很大，即IL很小很小时时，电电容容滤滤波的波的效果好，所以效果好，所以电电容容滤滤波适合波适合输输出出电电流流较较小的小的场场合合。电电容容滤滤波的波的计计算算电电容容滤滤波的波的计计算比算比较较麻麻烦烦，因，因为为决定决定输输出出电压电压的因素的因素较较多。工程上有多。工程上有详细详细的曲的
8、曲线线可供可供查阅查阅。一般常采用以下近似估算法：。一般常采用以下近似估算法：V VL L=1.2=1.2V V2 2使用条件使用条件近似公式近似公式 *使用条件使用条件小小 结结稳压电稳压电路路串串联联反反馈馈型型稳稳压电压电路路基准基准电压电压源源调调整管：整管：T比比较较放大器：放大器：A取取样电样电路路T电电路路组组成成VIVOVfVO1VE VOT稳压稳压原理原理输输出出电压电压的的调调整范整范围围T利用深度利用深度负负反反馈馈条件下，集成运放条件下，集成运放输输入端入端满满足足“虚短虚短”的条件得：的条件得：串串联联反反馈稳压电馈稳压电路的路的优优缺点缺点优优点：点：输输出出电压稳
9、电压稳定度高，定度高，纹纹波波电压电压小，响小，响应应速度快，速度快，电电路路简单简单，维护维护方便。方便。缺点：缺点：调调整管整管T一直一直处处于于线线性放大状性放大状态态，输输入入输输出的出的电压电压差一直加在差一直加在T的的C-E之之间间，因此，当，因此，当负载电负载电流流较较大大时时，T的功耗很大，不但管的功耗很大，不但管子子发热发热，而且，而且电电源的效率也源的效率也较较低低开关型开关型稳压电稳压电路路开关型开关型稳压电稳压电路由路由调调整管、整管、滤滤波波电电路、比路、比较较器、三角波器、三角波发发生器、比生器、比较较放大器和基放大器和基准源等部分构成。准源等部分构成。调调整管整管
10、比比较较器器滤滤波波电电路路比比较较放大器放大器取取样电样电路路开关型开关型稳压电稳压电路的路的稳压稳压原理原理输输出出电压电压的的变变化通化通过过取取样电样电阻阻输输入到比入到比较较放大器的放大器的输输入端，通入端，通过过与基准与基准电压电压的比的比较较后放大后放大输输出。当三出。当三角波的幅度小于比角波的幅度小于比较较放大器的放大器的输输出出时时，比，比较较器器输输出高出高电电平，平，调调整管整管导导通，向通，向电电感充感充电电；反之；反之输输出出为为低低电电平，平，调调整管截止，整管截止，电电感通感通过过二极管二极管D D进进行放行放电电。稳压过稳压过程：程：VIVOFVOVfTon V
11、O开关型开关型稳压电稳压电路的路的输输出波形出波形开关开关电电源波形源波形图图开关型开关型稳压电稳压电路的路的输输出出电压电压 忽略忽略电电感的直流感的直流电电阻，阻，输输出出电压电压V VO O即即为为v vE E的平均分量。的平均分量。q q称称为为占空比占空比 方波高方波高电电平的平的时间时间占整个周期的百分比。占整个周期的百分比。在在输输入入电压电压一定一定时时， 输输出出电压电压与占空比成正比。与占空比成正比。 可以通可以通过过改改变变比比较较器器输输出方波的出方波的宽宽度（占空比）度（占空比）来控制来控制输输出出电压值电压值。这这种控制方式称种控制方式称为为脉冲脉冲宽宽度度调调制制
12、(PWM)。开关型开关型稳压电稳压电路的特点路的特点调调整管工作在开关状整管工作在开关状态态，功耗大大降低，功耗大大降低，电电源效率大源效率大为为提高；提高；调调整管在开关状整管在开关状态态下工作，下工作，为为得到直流得到直流输输出，必出，必须须在在输输出端加出端加滤滤波器；波器；可通可通过过脉冲脉冲宽宽度的控制方便地改度的控制方便地改变输变输出出电压值电压值；由于开关由于开关频频率率较较高，高，滤滤波波电电容和容和滤滤波波电电感的体感的体积积可大大减小。可大大减小。稳压稳压系数系数电压调电压调整率整率一般特指一般特指V Vi i/ /V Vi i=10%=10%时时的的Sr输输出出电电阻阻输
13、输出出电压电压的温度系数的温度系数纹纹波波电压电压：输输出直流出直流电压电压中的交流分量中的交流分量集成集成稳压电稳压电路主要有两种：路主要有两种：线线性性稳压电稳压电路和开关路和开关稳压电稳压电路。下面主要介路。下面主要介绍线绍线性性稳压电稳压电路中的三路中的三端端稳压稳压器。器。三端集成三端集成稳压稳压器有如下几种：器有如下几种：A.A.三端固定正三端固定正输输出集成出集成稳压稳压器，国器，国标标型号型号为为CW78-/CW78M-/CW78L-CW78-/CW78M-/CW78L-B.B.三端固定三端固定负输负输出集成出集成稳压稳压器，国器，国标标型号型号为为CW79-/CW79M-/C
14、W79L-CW79-/CW79M-/CW79L-C.C.三端可三端可调调正正输输出集成出集成稳压稳压器，国器，国标标型号型号为为CW117-/CW117M-/CW117L- CW217-/CW217M-/CW217L-CW117-/CW117M-/CW117L- CW217-/CW217M-/CW217L-/CW317-/CW317M-/CW317L-/CW317-/CW317M-/CW317L-以上以上1-1-为军为军品品级级；2-2-为为工工业业品品级级；3-3-为为民品民品级级。军军品品级为级为金属外壳或陶瓷封装，工作温度范金属外壳或陶瓷封装，工作温度范围围-55-55150150；工工
15、业业品品级为级为金属外壳或陶瓷封装，工作温度范金属外壳或陶瓷封装，工作温度范围围-25-25150150；民品民品级级多多为为塑料封装，工作温度范塑料封装，工作温度范围围00125125。三端集成三端集成稳压稳压器的器的应应用用电电路路三端固定三端固定输输出集成出集成稳压稳压器的典型器的典型应应用用电电路路三端可三端可调输调输出集成出集成稳压稳压器的典型器的典型应应用用电电路路应应用用电电路路( (固定固定) )应应用用电电路路( (可可调调) )三端集成三端集成稳压稳压器的器的应应用用电电路路利用三端集成利用三端集成稳压稳压器可器可组组成恒流源：成恒流源：可可调稳压调稳压器做恒流源器做恒流源电电路路 (a) (a)小小电电流恒流源流恒流源 (b) (b)大大电电流恒流源流恒流源固定固定稳压稳压器做恒流源器做恒流源电电路路Thank You世界触手可及世界触手可及携手共携手共进，齐创精品工程精品工程
