硅穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路 ppt課件

1、模擬電子技術基礎模擬電子技術基礎安徽理工大學電氣工程系安徽理工大學電氣工程系主講主講 ：黃友銳：黃友銳第十九講第十九講16.2 16.2 硅穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路硅穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路16.2.1 16.2.1 硅穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路的原理硅穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路的原理16.2.2 16.2.2 穩(wěn)壓電阻的計算穩(wěn)壓電阻的計算16.2.3 16.2.3 基準源基準源16.2.1 16.2.1 硅穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路的原理硅穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路的原理硅穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路的電路圖如圖硅穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路的電路圖如圖16.0216.02所示。所示。 它是利用穩(wěn)壓二它是利用穩(wěn)壓二極管的反向擊穿特性穩(wěn)極管的反向擊穿特性穩(wěn)

2、壓的，由于反向特性陡壓的，由于反向特性陡直，較大的電流變化，直，較大的電流變化，只會引起較小的電壓變只會引起較小的電壓變化?；?。圖圖16.02 16.02 硅穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路硅穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路(1) (1) 當輸入電壓變化時如何穩(wěn)壓當輸入電壓變化時如何穩(wěn)壓根據(jù)電路圖可知根據(jù)電路圖可知ZLR+=IIIRIVVVVVRIRIZO= 輸入電壓輸入電壓VIVI的增加，必然引起的增加，必然引起VOVO的增加，即的增加，即VZVZ增加，從而增加，從而使使IZIZ增加，增加，IRIR增加，使增加，使VRVR增加，從而使輸出電壓增加，從而使輸出電壓VOVO減小。這一減小。這一穩(wěn)壓過程可概括如下：穩(wěn)壓過程可

3、概括如下： 這里這里VO減小應理解為由于輸入電壓減小應理解為由于輸入電壓VI的增加，的增加，在穩(wěn)壓二極管的調節(jié)下，使在穩(wěn)壓二極管的調節(jié)下，使VO的增加沒有那么大而的增加沒有那么大而已。已。VO還是要增加一點的，這是一個有差調節(jié)系統(tǒng)。還是要增加一點的，這是一個有差調節(jié)系統(tǒng)。VIVOVZIZIRVRVO圖圖16.02 16.02 硅穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路硅穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路(2) (2) 當負載電流變化時如何穩(wěn)壓當負載電流變化時如何穩(wěn)壓 負載電流負載電流ILIL的增加，必然引起的增加，必然引起IRIR的增加，即的增加，即VRVR增加，從增加，從而使而使VZ=VOVZ=VO減小，減小，IZIZ減小。減小

4、。IZIZ的減小必然使的減小必然使IRIR減小，減小，VRVR減小，減小，從而使輸出電壓從而使輸出電壓VOVO增加。這一穩(wěn)壓過程可概括如下：增加。這一穩(wěn)壓過程可概括如下： ILIRVRVZ ILIRVRVZ（VOVO）IZIRVRVOIZIRVRVO16.2.216.2.2穩(wěn)壓電阻的計算穩(wěn)壓電阻的計算穩(wěn)壓二極管的動態(tài)電阻越小，穩(wěn)壓電穩(wěn)壓二極管的動態(tài)電阻越小，穩(wěn)壓電阻阻R R越大，穩(wěn)壓性能越好。越大，穩(wěn)壓性能越好。穩(wěn)壓電阻穩(wěn)壓電阻 R R 的作用的作用將穩(wěn)壓二極管電流的變化轉換為電壓的變化，將穩(wěn)壓二極管電流的變化轉換為電壓的變化，從而起到調節(jié)作用，同時從而起到調節(jié)作用，同時R R也是限流電阻。也

5、是限流電阻。 顯然顯然R R 的數(shù)值越大，較小的數(shù)值越大，較小IZIZ的變化就可引起足夠大的的變化就可引起足夠大的VRVR變變化，就可達到足夠的穩(wěn)壓效果。化，就可達到足夠的穩(wěn)壓效果。 但但R 的數(shù)值越大，就需要較大的輸入電壓的數(shù)值越大，就需要較大的輸入電壓VI值，損值，損耗就要加大。耗就要加大。 穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓性能與穩(wěn)壓二極管擊穿特性的穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓性能與穩(wěn)壓二極管擊穿特性的動態(tài)電阻有關，與穩(wěn)壓電阻動態(tài)電阻有關，與穩(wěn)壓電阻R 的阻值大小有關。的阻值大小有關。穩(wěn)壓電阻的計算如下穩(wěn)壓電阻的計算如下 當輸入電壓最小，負載電流最大時，流過穩(wěn)壓二極當輸入電壓最小，負載電流最大時，流過

6、穩(wěn)壓二極管的電流最小。此時管的電流最小。此時IZIZ不應小于不應小于IZminIZmin，由此可計算出穩(wěn)，由此可計算出穩(wěn)壓電阻的最大值，實際選用的穩(wěn)壓電阻應小于最大值。即壓電阻的最大值，實際選用的穩(wěn)壓電阻應小于最大值。即LmaxZminZIminmax=IIVVR 當輸入電壓最大，負載電流最小時，流過穩(wěn)當輸入電壓最大，負載電流最小時，流過穩(wěn)壓二極管的電流最大。此時壓二極管的電流最大。此時IZIZ不應超過不應超過IZmaxIZmax，由，由此可計算出穩(wěn)壓電阻的最小值。即此可計算出穩(wěn)壓電阻的最小值。即LminZmaxZImaxmin=IIVVRmaxminRRR(1) (1) (2)(2) 穩(wěn)壓二

7、極管在使用時穩(wěn)壓二極管在使用時一定要串入限流電阻，不一定要串入限流電阻，不能使它的功耗超過規(guī)定值，能使它的功耗超過規(guī)定值，否則會造成損壞！否則會造成損壞！16.2.3 16.2.3 基準源基準源基準源基準源 一般是指擊穿電壓十分穩(wěn)定，電壓一般是指擊穿電壓十分穩(wěn)定，電壓溫度系數(shù)經(jīng)過補償了的穩(wěn)壓二極管。溫度系數(shù)經(jīng)過補償了的穩(wěn)壓二極管。也稱為參考源也稱為參考源這種穩(wěn)壓二極管采用一種埋層工藝，穩(wěn)壓性能優(yōu)良，有的這種穩(wěn)壓二極管采用一種埋層工藝，穩(wěn)壓性能優(yōu)良，有的還加有溫度控制電路，使其溫度系數(shù)可小到幾個還加有溫度控制電路，使其溫度系數(shù)可小到幾個10-6/10-6/。 型號型號 穩(wěn)定電壓穩(wěn)定電壓(V) (

8、V) 工作電流工作電流(mA) (mA) 電壓溫電壓溫度系數(shù)度系數(shù)(10 -6/ ) (10 -6/ ) MC1403 2.5MC1403 2.51 1 1.2 1.2 1010100 . 100 . LM136/236/336 2.5 10 LM136/236/336 2.5 10 3030 5.0 5.0 10 30 . 10 30 . TL431 2.5TL431 2.536 0.436 0.4100 100 50 . 50 . LM3999 LM3999 6.956.955 5 10 10 5 . 5 . AD2710K/L 10.000AD2710K/L 10.0001mV 10 1

9、mV 10 2/1 . 2/1 . MAX676 4.096MAX676 4.0960.010.01 5 5 1 1 677 5.000 677 5.0000.010.01 5 5 1 1 678 10.000 678 10.0000.010.01 5 5 1 .1 .典型的基準源典型的基準源16.3 線性串聯(lián)型穩(wěn)壓電源線性串聯(lián)型穩(wěn)壓電源 穩(wěn)壓二極管的缺點是工作電流較小，穩(wěn)定電壓穩(wěn)壓二極管的缺點是工作電流較小，穩(wěn)定電壓值不能連續(xù)調節(jié)。線性串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的工作電流值不能連續(xù)調節(jié)。線性串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的工作電流較大，輸出電壓一般可連續(xù)調節(jié)，穩(wěn)壓性能優(yōu)越。較大，輸出電壓一般可連續(xù)調節(jié)，穩(wěn)壓性能優(yōu)越。目

10、前這種穩(wěn)壓電源已經(jīng)制成單片集成電路，廣泛應目前這種穩(wěn)壓電源已經(jīng)制成單片集成電路，廣泛應用在各種電子儀器和電子電路之中。線性串聯(lián)型穩(wěn)用在各種電子儀器和電子電路之中。線性串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的缺點是損耗較大，效率低。壓電源的缺點是損耗較大，效率低。16.3.1 線性串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的工作原理線性串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的工作原理16.3.2 穩(wěn)壓電路的保護環(huán)節(jié)穩(wěn)壓電路的保護環(huán)節(jié)16.3.3 三端集成穩(wěn)壓器三端集成穩(wěn)壓器16.3.1 16.3.1 線性串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的工作原理線性串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的工作原理(1) (1) 線性串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的構成線性串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的構成線性串聯(lián)穩(wěn)壓電源的工作原理可用圖線性串聯(lián)穩(wěn)壓電源的工

11、作原理可用圖16.0316.03來說明。來說明。 顯然，顯然，VO =VI-VR，當，當VI增加時，增加時，R 受控制而增受控制而增加，使加，使VR增加，從而在一增加，從而在一定程度上抵消了定程度上抵消了VI增加對增加對輸出電壓的影響。若負載電輸出電壓的影響。若負載電流流IL增加，增加，R受控制而減小，受控制而減小，使使VR減小，從而在一定程減小，從而在一定程度上抵消了因度上抵消了因IL增加，使增加，使VI減小，對輸出電壓減小減小，對輸出電壓減小的影響。的影響。 圖圖16.03 16.03 串聯(lián)穩(wěn)壓電串聯(lián)穩(wěn)壓電源源 圖圖16.03 16.03 串聯(lián)穩(wěn)壓電源串聯(lián)穩(wěn)壓電源 示意圖示意圖 在實際電路

12、中，可變電阻在實際電路中，可變電阻R R是用一個三極管來替代的，控是用一個三極管來替代的，控制基極電位，從而就控制了三極管的管壓降制基極電位，從而就控制了三極管的管壓降VCEVCE，VCEVCE相當于相當于VR VR 。要想輸出電壓穩(wěn)定，必須按電壓負反饋電路的模式來構成串聯(lián)要想輸出電壓穩(wěn)定，必須按電壓負反饋電路的模式來構成串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。典型的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路如圖型穩(wěn)壓電路。典型的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路如圖 16.04 16.04 所示。它由調所示。它由調整管、放大環(huán)節(jié)、比較環(huán)節(jié)、基準電壓源幾個部分組成。整管、放大環(huán)節(jié)、比較環(huán)節(jié)、基準電壓源幾個部分組成。 圖圖16.04 16.04 串聯(lián)型穩(wěn)壓電路方框圖

13、串聯(lián)型穩(wěn)壓電路方框圖(2) (2) 線性串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的工作原理線性串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的工作原理 根據(jù)圖根據(jù)圖16.0416.04分分兩種情況來加以討論。兩種情況來加以討論。1 1輸入電壓變化，輸入電壓變化，負載電流保持不變負載電流保持不變 輸入電壓輸入電壓VIVI的增加，必然會使輸出電壓的增加，必然會使輸出電壓VOVO有所增加，輸有所增加，輸出電壓經(jīng)過取樣電路取出一部分信號出電壓經(jīng)過取樣電路取出一部分信號VfVf與基準源電壓與基準源電壓VREFVREF比比較，獲得誤差信號較，獲得誤差信號VV。誤差信號經(jīng)放大后，用。誤差信號經(jīng)放大后，用VO1VO1去控制調去控制調整管的管壓降整管的管壓降VCEVC

14、E增加，從而抵消輸入電壓增加的影響。增加，從而抵消輸入電壓增加的影響。 VIVOVfVO1VCEVO（動畫16-2） 2 2負載電流變化，輸入電壓保持不變負載電流變化，輸入電壓保持不變 負載電流負載電流ILIL的增加，必然會使輸入電壓的增加，必然會使輸入電壓VIVI有所減小，有所減小，輸出電壓輸出電壓VOVO必然有所下降，經(jīng)過取樣電路取出一部分信號必然有所下降，經(jīng)過取樣電路取出一部分信號VfVf與基準源電壓與基準源電壓VREFVREF比較，獲得的誤差信號使比較，獲得的誤差信號使VO1VO1增加，從而增加，從而使調整管的管壓降使調整管的管壓降VCEVCE下降，從而抵消因下降，從而抵消因ILIL增

15、加，使輸入電增加，使輸入電壓減小的影響。壓減小的影響。 ILVIVOVfVO1VCEVOILVIVOVfVO1VCEVO3.3.輸出電壓調節(jié)范圍的計算輸出電壓調節(jié)范圍的計算根據(jù)圖根據(jù)圖16.0416.04可知可知VfVREFREF2321O1O)+(1=VRRRRVV調節(jié)調節(jié)R2顯然可以改變輸出電壓。顯然可以改變輸出電壓。（動畫16-1） 16.3.2 穩(wěn)壓電路的保護環(huán)節(jié) 串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的內阻很小，如果輸出端短路，則串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的內阻很小，如果輸出端短路，則輸出短路電流很大。同時輸入電壓將全部降落在調整管上，輸出短路電流很大。同時輸入電壓將全部降落在調整管上，使調整管的功耗大大增加，調整管將

16、因過損耗發(fā)熱而損壞，使調整管的功耗大大增加，調整管將因過損耗發(fā)熱而損壞，為此必須對穩(wěn)壓電源的短路進行保護。過載也會造成損壞。為此必須對穩(wěn)壓電源的短路進行保護。過載也會造成損壞。 保護的方法保護的方法反饋保護型反饋保護型溫度保護型溫度保護型截流型截流型限流型限流型 利用集成電路制造工藝，在調整利用集成電路制造工藝，在調整管旁制作管旁制作PNPN結溫度傳感器。當溫度超結溫度傳感器。當溫度超標時，啟動保護電路工作，工作原理標時，啟動保護電路工作，工作原理與反饋保護型相同。與反饋保護型相同。截流型截流型限流型限流型 當發(fā)生短路時，通過保當發(fā)生短路時，通過保護電路使調整管截止，從而護電路使調整管截止，從

17、而限制了短路電流，使之接近限制了短路電流，使之接近為零。截流特性見圖為零。截流特性見圖16.0516.05。 是當發(fā)生短路時，通過電是當發(fā)生短路時，通過電路中取樣電阻的反饋作用，輸路中取樣電阻的反饋作用，輸出電流得以限制。限流特性見出電流得以限制。限流特性見圖圖16.0616.06。 圖圖16.05 16.05 截流型特性截流型特性 圖圖16.06 16.06 限流型特性限流型特性16.3.3 16.3.3 三端集成穩(wěn)壓器三端集成穩(wěn)壓器(1)(1)概述概述 將串聯(lián)穩(wěn)壓電源和保護電路集成在一起就是集將串聯(lián)穩(wěn)壓電源和保護電路集成在一起就是集成穩(wěn)壓器。早期的集成穩(wěn)壓器外引線較多，現(xiàn)在的成穩(wěn)壓器。早期

18、的集成穩(wěn)壓器外引線較多，現(xiàn)在的集成穩(wěn)壓器只有三個：輸入端、輸出端和公共端，集成穩(wěn)壓器只有三個：輸入端、輸出端和公共端，稱為三端集成穩(wěn)壓器。它的電路符號見圖稱為三端集成穩(wěn)壓器。它的電路符號見圖16.0716.07，外形如圖外形如圖16.0816.08所示。所示。圖圖16.07 16.07 集成穩(wěn)壓器符號集成穩(wěn)壓器符號 要特別注意，不同要特別注意，不同型號，不同封裝的集成型號，不同封裝的集成穩(wěn)壓器，它們三個電極穩(wěn)壓器，它們三個電極的位置是不同的，要查的位置是不同的，要查手冊確定。手冊確定。圖圖16.08 16.08 外形圖外形圖 照片2. 外形及外形及引腳功能引腳功能W7800系列穩(wěn)壓器外形系列穩(wěn)

19、壓器外形1 輸入端輸入端3 公共端公共端2 輸出端輸出端W7900系列穩(wěn)壓器外形系列穩(wěn)壓器外形1 公共端公共端3 輸入端輸入端2 輸出端輸出端塑料封裝塑料封裝TO-220 (2) (2) 線性三端集成穩(wěn)壓器的分類線性三端集成穩(wěn)壓器的分類三端集成穩(wěn)壓器有如下幾種：三端集成穩(wěn)壓器有如下幾種：1. 1. 固定正輸出集成穩(wěn)壓器，國標型號為固定正輸出集成穩(wěn)壓器，國標型號為CW78-/CW78M-/CW78L-CW78-/CW78M-/CW78L-2. 2. 固定負輸出集成穩(wěn)壓器，國標型號為固定負輸出集成穩(wěn)壓器，國標型號為CW79-/CW79M-/CW79L-CW79-/CW79M-/CW79L-3. 3

20、. 可調正輸出集成穩(wěn)壓器，國標型號為可調正輸出集成穩(wěn)壓器，國標型號為CW117-/CW117MCW117L-CW117-/CW117MCW117L- CW217-/CW217M-/CW217L-CW317-/CW317M-/CW317L- CW217-/CW217M-/CW217L-CW317-/CW317M-/CW317L-4. 4. 可調負輸出集成穩(wěn)壓器，國標型號為可調負輸出集成穩(wěn)壓器，國標型號為CW137-/CW137MCW137-/CW137M CW137L-CW237-/CW237M-CW237L-CW337-/CW337MCW337L- CW137L-CW237-/CW237M-C

21、W237L-CW337-/CW337MCW337L-5. 5. 三端低壓差集成穩(wěn)壓器三端低壓差集成穩(wěn)壓器6. 6. 大電流三端集成穩(wěn)壓器大電流三端集成穩(wěn)壓器 以上以上1-1-為軍品級；為軍品級；2-2-為工業(yè)品級；為工業(yè)品級；3-3-為民品級。為民品級。 軍品級為金屬外殼或陶瓷封裝，工作溫度范圍軍品級為金屬外殼或陶瓷封裝，工作溫度范圍-55-55150150； 工業(yè)品級為金屬外殼或陶瓷封裝，工作溫度范圍工業(yè)品級為金屬外殼或陶瓷封裝，工作溫度范圍-25-25150150； 民品級多為塑料封裝，工作溫度范圍民品級多為塑料封裝，工作溫度范圍00125125。(3) (3) 應用電路應用電路 三端固定

22、輸出集成穩(wěn)壓器的三端固定輸出集成穩(wěn)壓器的典型應用電路如圖典型應用電路如圖16.0916.09所示。所示。 可調輸出三端集成穩(wěn)壓器的內部，在輸出端和公共端之間可調輸出三端集成穩(wěn)壓器的內部，在輸出端和公共端之間是是1.25 V1.25 V的參考源，因此輸出電壓可通過電位器調節(jié)。的參考源，因此輸出電壓可通過電位器調節(jié)。)1 (25. 1+=1PPaP1REFREFORRRIRRVVV 16.09 16.09應用電路應用電路( (固定固定) )三端可調輸出集成穩(wěn)壓器的三端可調輸出集成穩(wěn)壓器的典型應用電路如圖典型應用電路如圖16.1016.10所示。所示。 圖圖16.1016.10應用電路應用電路( (

23、可調可調) )同時輸出正、負電壓的電路同時輸出正、負電壓的電路同時輸出正、負電壓電路同時輸出正、負電壓電路W7815CiUI+ _Uo123+ _CiW791512CoCo3Uo提高輸出電壓的電路提高輸出電壓的電路CoW78XXCiUI+_+_Uo123UXXUZRDZUXX: 為為W78XX固定輸出電壓固定輸出電壓Uo=UXX+UZ（4 4利用三端集成穩(wěn)壓器組成恒流源利用三端集成穩(wěn)壓器組成恒流源 圖圖16.1116.11穩(wěn)壓器做恒流源穩(wěn)壓器做恒流源圖圖16.1216.12可調穩(wěn)壓器做恒流源電路可調穩(wěn)壓器做恒流源電路 (a) (a)小電流恒流源小電流恒流源 (b) (b)大電流恒流源大電流恒流

24、源 三端集成穩(wěn)壓器可三端集成穩(wěn)壓器可做恒流源使用做恒流源使用, ,電路見電路見圖圖16.1116.11和和16.1216.12。16.4 開關型穩(wěn)壓電源 為解決線性穩(wěn)壓電源功耗較大的缺點，研制了開關型為解決線性穩(wěn)壓電源功耗較大的缺點，研制了開關型穩(wěn)壓電源。開關型穩(wěn)壓電源效率可達穩(wěn)壓電源。開關型穩(wěn)壓電源效率可達90%90%以上，造價低，體以上，造價低，體積小?，F(xiàn)在開關型穩(wěn)壓電源已經(jīng)比較成熟，廣泛應用于各積小?，F(xiàn)在開關型穩(wěn)壓電源已經(jīng)比較成熟，廣泛應用于各種電子電路之中。開關型穩(wěn)壓電源的缺點是紋波較大，用種電子電路之中。開關型穩(wěn)壓電源的缺點是紋波較大，用于小信號放大電路時，還應采用第二級穩(wěn)壓措施。于

25、小信號放大電路時，還應采用第二級穩(wěn)壓措施。16.4.1 開關型穩(wěn)壓電路的工作原理16.4.2 集成開關型穩(wěn)壓器16.4.1 開關型穩(wěn)壓電路的工作原理 開關型穩(wěn)壓電源的原理可用圖開關型穩(wěn)壓電源的原理可用圖16.1316.13的電路加以說明。的電路加以說明。它由調整管、濾波電路、比較器、三角波發(fā)生器、比較放大它由調整管、濾波電路、比較器、三角波發(fā)生器、比較放大器和基準源等部分構成。器和基準源等部分構成。 圖圖16.13 16.13 開關型穩(wěn)壓電源原理圖開關型穩(wěn)壓電源原理圖 三角波發(fā)生器通過比較器產生一個方波，去控制三角波發(fā)生器通過比較器產生一個方波，去控制調整管的通斷。調整管導通時，向電感充電。當

26、調整調整管的通斷。調整管導通時，向電感充電。當調整管截止時，必須給電感中電流提供一個泄放通路。續(xù)管截止時，必須給電感中電流提供一個泄放通路。續(xù)流二極管流二極管D D即可起到這個作用，有利于保護調整管。即可起到這個作用，有利于保護調整管。 根據(jù)電路圖的接線，當三角波的幅度小于比較放大器的根據(jù)電路圖的接線，當三角波的幅度小于比較放大器的輸出時，比較器輸出高電平，對應調整管的導通時間為輸出時，比較器輸出高電平，對應調整管的導通時間為tonton；反之輸出為低電平，對應調整管的截止時間反之輸出為低電平，對應調整管的截止時間tofftoff。 輸出波形中電位水平高于高輸出波形中電位水平高于高電平最小值的

27、部分，對方波而言，電平最小值的部分，對方波而言，相當方波存在的部分。相當方波存在的部分。 輸出波形中電位水平低于低輸出波形中電位水平低于低電平最大值的部分，對方波而言，電平最大值的部分，對方波而言，相當方波不存在的部分。相當方波不存在的部分。 為了穩(wěn)定輸出電壓，應按電壓負反饋方式引入反饋，以為了穩(wěn)定輸出電壓，應按電壓負反饋方式引入反饋，以確定基準源和比較放大器的連線。設輸出電壓增加，確定基準源和比較放大器的連線。設輸出電壓增加，F(xiàn)VOFVO增加，增加，比較放大器的輸出比較放大器的輸出VfVf減小，比較器方波輸出的減小，比較器方波輸出的tofftoff增加，調增加，調整管導通時間減小，輸出電壓下

28、降。起到了穩(wěn)壓作用。整管導通時間減小，輸出電壓下降。起到了穩(wěn)壓作用。 各點波形見圖各點波形見圖16.1416.14。由于調整管發(fā)射極輸出為方波，。由于調整管發(fā)射極輸出為方波，有濾波電感的存在，使輸出電流有濾波電感的存在，使輸出電流iLiL為鋸齒波，趨于平滑。輸為鋸齒波，趨于平滑。輸出則為帶紋波的直流電壓。出則為帶紋波的直流電壓。 圖圖16.14 16.14 開關電源波形圖開關電源波形圖qVTtVtVVTtVTtvTtvTVTttIonIonCESIoffDE0EO)(1+)(1d1d1=11 可以通過改變比較器輸出方波的寬度可以通過改變比較器輸出方波的寬度占空比來控制輸出電壓值。這種控制方占空

29、比來控制輸出電壓值。這種控制方式稱為脈沖寬度調制式稱為脈沖寬度調制(PWM)(PWM)。 q q 稱 為 占稱 為 占空 比 方 波 高空 比 方 波 高電 平 的 時 間電 平 的 時 間占 整 個 周 期占 整 個 周 期的百分比。的百分比。在輸入電壓一定時，輸出在輸入電壓一定時，輸出電壓與占空比成正比。電壓與占空比成正比。 忽略電感的直流電阻，輸出電壓忽略電感的直流電阻，輸出電壓VOVO即為即為vEvE的平的平均分量。于是有均分量。于是有1調整管工作在開關狀態(tài)，功耗大大降低，調整管工作在開關狀態(tài)，功耗大大降低，電源效率大為提高；電源效率大為提高；2調整管在開關狀態(tài)下工作，為得到直流輸調整

30、管在開關狀態(tài)下工作，為得到直流輸 出，必須在輸出端加濾波器；出，必須在輸出端加濾波器；3可通過脈沖寬度的控制方便地改變輸出電可通過脈沖寬度的控制方便地改變輸出電壓值；壓值；4在許多場合可以省去電源變壓器；在許多場合可以省去電源變壓器；5由于開關頻率較高，濾波電容和濾波電感由于開關頻率較高，濾波電容和濾波電感的體積可大大減小。的體積可大大減小。由以上分析可以得出如下結論：由以上分析可以得出如下結論：16.4.2 集成開關型穩(wěn)壓器(簡介）典型的開關電源控制器和開關電源見下表典型的開關電源控制器和開關電源見下表 型號型號 電源范圍電源范圍/V /V 最大輸出電流最大輸出電流 /A /A 內部參考源內

31、部參考源 /V /V 輸出級形式輸出級形式 TL494 7TL494 740 0.2 5 40 0.2 5 推挽或單端推挽或單端 SG3524 8SG3524 835 0.1 5 35 0.1 5 推挽推挽 SG3525 8SG3525 835 0.5 5 35 0.5 5 推挽推挽 LM2575 3.5LM2575 3.535 1 1.23 35 1 1.23 _ _ 表中前三個是開關電源控制器，后一個是單片開關電源穩(wěn)壓器。表中前三個是開關電源控制器，后一個是單片開關電源穩(wěn)壓器。實際上就是一個脈沖寬度調制實際上就是一個脈沖寬度調制PWMPWM控制器，控制器，經(jīng)常也用于其它脈寬調制場合。經(jīng)常也用于其它脈寬調制場合。 集成開關穩(wěn)壓器，一般有兩大類型。一類是包集成開關穩(wěn)壓器，一般有兩大類型。一類是包括調整管在內的集成開關穩(wěn)壓器括調整管在內的集成開關穩(wěn)壓器; ;另一類稱為開關電另一類稱為開關電源控制器，它不包括調整管。源控制器，它不包括調整管。(1)(1)開關穩(wěn)壓電源概述開關穩(wěn)壓電源概述 利用集成開關電源控制器可以方便地構成開關電源。利用集成開關電源控制器可以方便地構成開關電源。 SG3524是一個典型的性能優(yōu)良的開關電源控制器，其內部的是一個典型的性能優(yōu)良的開關電源控制器，其內部的結構框圖如圖結構框圖如圖16.15所示。所示。 (2)開關穩(wěn)壓電源控制器SG