直流穩(wěn)壓電源

1、編輯課件1編輯課件2能畫出直流電源的結(jié)構(gòu)框圖；能畫出直流電源的結(jié)構(gòu)框圖；理解電路中穩(wěn)壓的必要性；理解電路中穩(wěn)壓的必要性；了解常用直流穩(wěn)壓電源的應(yīng)用場合；了解常用直流穩(wěn)壓電源的應(yīng)用場合；理解穩(wěn)壓二極管電路穩(wěn)壓的過程。理解穩(wěn)壓二極管電路穩(wěn)壓的過程。編輯課件34.1.1 4.1.1 穩(wěn)壓電源結(jié)構(gòu)框圖穩(wěn)壓電源結(jié)構(gòu)框圖 電網(wǎng)供給的電網(wǎng)供給的220V220V、50Hz50Hz交流電，經(jīng)過變壓交流電，經(jīng)過變壓器降壓后，再對(duì)交流電器降壓后，再對(duì)交流電壓進(jìn)行處理，使之成為壓進(jìn)行處理，使之成為穩(wěn)定的直流電，通常需穩(wěn)定的直流電，通常需要經(jīng)過要經(jīng)過三個(gè)環(huán)節(jié)三個(gè)環(huán)節(jié)。如圖。如圖所示。所示。穩(wěn)壓電源結(jié)構(gòu)框圖穩(wěn)壓電源結(jié)構(gòu)框

2、圖編輯課件44.1.1 4.1.1 穩(wěn)壓電源結(jié)構(gòu)框圖穩(wěn)壓電源結(jié)構(gòu)框圖 （1 1）整流整流將交流電轉(zhuǎn)換成直流電。將交流電轉(zhuǎn)換成直流電。 （2 2）濾波濾波減小交流分量使輸出電壓平滑。減小交流分量使輸出電壓平滑。 （3 3）穩(wěn)壓穩(wěn)壓穩(wěn)定直流電壓。穩(wěn)定直流電壓。編輯課件5 二、三極管穩(wěn)壓電路二、三極管穩(wěn)壓電路 三極管在穩(wěn)壓電路中用作功率管，起調(diào)整作用。三極管與負(fù)載有的是串三極管在穩(wěn)壓電路中用作功率管，起調(diào)整作用。三極管與負(fù)載有的是串聯(lián)連接，有的是并聯(lián)連接。三極管在起調(diào)整作用時(shí)，工作在線性區(qū)的稱為線聯(lián)連接，有的是并聯(lián)連接。三極管在起調(diào)整作用時(shí)，工作在線性區(qū)的稱為線性電源，工作在開關(guān)狀態(tài)的稱為開關(guān)電源。

3、線性電源和開關(guān)電源是直流穩(wěn)壓性電源，工作在開關(guān)狀態(tài)的稱為開關(guān)電源。線性電源和開關(guān)電源是直流穩(wěn)壓電源的兩大類別。電源的兩大類別。 串聯(lián)式線性穩(wěn)壓電源的最主要缺點(diǎn)是變換效率低，一般只有串聯(lián)式線性穩(wěn)壓電源的最主要缺點(diǎn)是變換效率低，一般只有35356060。開關(guān)穩(wěn)壓電源主要的優(yōu)越性就是變換效率高，可高達(dá)開關(guān)穩(wěn)壓電源主要的優(yōu)越性就是變換效率高，可高達(dá)70709595，缺點(diǎn)是紋，缺點(diǎn)是紋波和噪聲較大。波和噪聲較大。4.1.2 4.1.2 常用穩(wěn)壓電路及其適用范圍常用穩(wěn)壓電路及其適用范圍 一、穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路一、穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路 利用穩(wěn)壓二極管可以構(gòu)成簡單的直流穩(wěn)壓電路，但其穩(wěn)壓電路，由于利用穩(wěn)壓二極管

4、可以構(gòu)成簡單的直流穩(wěn)壓電路，但其穩(wěn)壓電路，由于穩(wěn)壓二極管本身的參數(shù)確定，是一個(gè)固定值，而且一般小功率穩(wěn)壓管的最穩(wěn)壓二極管本身的參數(shù)確定，是一個(gè)固定值，而且一般小功率穩(wěn)壓管的最大穩(wěn)定電流只有十幾毫安至幾十毫安，因此不能適應(yīng)負(fù)載較大電流的需要。大穩(wěn)定電流只有十幾毫安至幾十毫安，因此不能適應(yīng)負(fù)載較大電流的需要。穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路的優(yōu)點(diǎn)是電路十分簡單，安裝容易，也可以供要求不穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路的優(yōu)點(diǎn)是電路十分簡單，安裝容易，也可以供要求不高的負(fù)載使用。高的負(fù)載使用。 穩(wěn)壓二極管構(gòu)成的穩(wěn)壓電路，還常被用來輸出基準(zhǔn)電壓。穩(wěn)壓二極管構(gòu)成的穩(wěn)壓電路，還常被用來輸出基準(zhǔn)電壓。 四、集成穩(wěn)壓電路四、集成穩(wěn)壓電路

5、集成穩(wěn)壓電路體積小，使用方便，被廣泛地用于各種電子設(shè)備中，亦集成穩(wěn)壓電路體積小，使用方便，被廣泛地用于各種電子設(shè)備中，亦可用于高質(zhì)量穩(wěn)壓電源的前置穩(wěn)壓。可用于高質(zhì)量穩(wěn)壓電源的前置穩(wěn)壓。 三、三、晶閘管穩(wěn)壓電路晶閘管穩(wěn)壓電路 采用晶閘管作為調(diào)整器件所構(gòu)成的穩(wěn)壓電路，是一種開關(guān)式穩(wěn)壓電路，采用晶閘管作為調(diào)整器件所構(gòu)成的穩(wěn)壓電路，是一種開關(guān)式穩(wěn)壓電路，它的控制電路（觸發(fā)電路與關(guān)斷電路）和三極管的控制電路不同，采用不同它的控制電路（觸發(fā)電路與關(guān)斷電路）和三極管的控制電路不同，采用不同的控制電路，對(duì)電源的性能也有一些特殊的影響。的控制電路，對(duì)電源的性能也有一些特殊的影響。 晶閘管的耐壓可達(dá)幾千伏甚至上萬

6、伏，電流也可達(dá)幾百安，因此常被用晶閘管的耐壓可達(dá)幾千伏甚至上萬伏，電流也可達(dá)幾百安，因此常被用來制造大容量的穩(wěn)壓電路。來制造大容量的穩(wěn)壓電路。編輯課件6能識(shí)讀三端集成穩(wěn)壓器；能識(shí)讀三端集成穩(wěn)壓器；理解三端集成穩(wěn)壓器組成的穩(wěn)壓電路；理解三端集成穩(wěn)壓器組成的穩(wěn)壓電路；了解集成穩(wěn)壓器典型應(yīng)用電路中元器件的主要作用；了解集成穩(wěn)壓器典型應(yīng)用電路中元器件的主要作用；會(huì)搭建、檢測集成穩(wěn)壓器電路。會(huì)搭建、檢測集成穩(wěn)壓器電路。編輯課件74.2.1 4.2.1 三端固定式集成穩(wěn)壓器三端固定式集成穩(wěn)壓器 一、一、CW78CW78系列正電壓輸出集成穩(wěn)壓器系列正電壓輸出集成穩(wěn)壓器1. 1. 外形與引腳排列外形與引腳排列

7、CW78CW78系列的外形與引腳排列如圖所示。系列的外形與引腳排列如圖所示。輸入端（輸入端（ ）IU公共端（公共端（ ）ADJ輸出端（輸出端（ ）OU外形與引腳排列外形與引腳排列編輯課件8 2. 2. 分類分類 正電壓集成穩(wěn)壓器正電壓集成穩(wěn)壓器CWCW系列按輸出電壓的不同有：系列按輸出電壓的不同有：5V5V、6V6V、8V8V、9V9V、12V12V、15V15V、18V18V和和24V24V等。其型號(hào)后面兩位數(shù)字表示輸出電壓值，如：等。其型號(hào)后面兩位數(shù)字表示輸出電壓值，如：CW7805CW7805表示輸出電壓為表示輸出電壓為5V5V。 輸出電流以輸出電流以78/7978/79最后面的字母區(qū)分

8、，最后面的字母區(qū)分，L L為為0.1A0.1A、M M為為0.5A0.5A、無字母為、無字母為1.5A1.5A。一、一、CW78CW78系列正電壓輸出集成穩(wěn)壓器系列正電壓輸出集成穩(wěn)壓器4.2.1 4.2.1 三端固定式集成穩(wěn)壓器三端固定式集成穩(wěn)壓器 編輯課件9 3. 3.基本電路基本電路 三端固定式集成穩(wěn)壓器的基本電路如圖所示三端固定式集成穩(wěn)壓器的基本電路如圖所示, ,輸出電壓和最大電流取決輸出電壓和最大電流取決于所選三端穩(wěn)壓器。于所選三端穩(wěn)壓器。一、一、CW78CW78系列正電壓輸出集成穩(wěn)壓器系列正電壓輸出集成穩(wěn)壓器4.2.1 4.2.1 三端固定式集成穩(wěn)壓器三端固定式集成穩(wěn)壓器 CW78C

9、W78基本電路基本電路編輯課件10二、二、CW79CW79系列負(fù)電壓輸出集成穩(wěn)壓器系列負(fù)電壓輸出集成穩(wěn)壓器4.2.1 4.2.1 三端固定式集成穩(wěn)壓器三端固定式集成穩(wěn)壓器 1. 1. 外形與引腳排列外形與引腳排列CW7900CW7900系列的外形與引腳排列如圖所示。系列的外形與引腳排列如圖所示。輸入端（輸入端（ ）IU輸出端（輸出端（ ）OU公共端（公共端（ ）ADJ外形與引腳排列外形與引腳排列編輯課件11 2. 2. 分類分類 CW79CW79系列分類方式與系列分類方式與CW78CW78系列相同，按輸出電壓值分類有：系列相同，按輸出電壓值分類有：5V5V、6V6V、8V8V、9V9V、12V

10、12V、15V15V、18V18V和和24V24V等。等。二、二、CW79CW79系列正電壓輸出集成穩(wěn)壓器系列正電壓輸出集成穩(wěn)壓器4.2.1 4.2.1 三端固定式集成穩(wěn)壓器三端固定式集成穩(wěn)壓器 編輯課件124.2.1 4.2.1 三端固定式集成穩(wěn)壓器三端固定式集成穩(wěn)壓器 二、二、CW79CW79系列正電壓輸出集成穩(wěn)壓器系列正電壓輸出集成穩(wěn)壓器3. 3. 基本電路基本電路 CW79CW79基本應(yīng)用電路基本應(yīng)用電路7878和和7979系列構(gòu)成的正、負(fù)雙電源系列構(gòu)成的正、負(fù)雙電源 電路如圖所示。電路如圖所示。編輯課件13一、外形與引腳排列一、外形與引腳排列4.2.2 4.2.2 三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓

11、器三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器 三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器的外形與引腳排列如圖所示。三個(gè)接線端分別三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器的外形與引腳排列如圖所示。三個(gè)接線端分別為輸入端（為輸入端（ININ）、輸出端（）、輸出端（OUTOUT）和調(diào)整端（）和調(diào)整端（ADJADJ）。）。CW317CW317的第的第1 1引引腳為調(diào)腳為調(diào)整端，第整端，第2 2引腳為輸入端，第引腳為輸入端，第3 3引引腳為輸出端，腳為輸出端，CW337CW337的第的第1 1引引腳為調(diào)整端，腳為調(diào)整端，第第2 2引引腳為輸出端第腳為輸出端第3 3引引腳為輸入端。其輸出電流可從型號(hào)的最后一個(gè)字母腳為輸入端。其輸出電流可從型號(hào)的最后一個(gè)字母中看出，其字

12、母含義與中看出，其字母含義與CW78CW78、CW79CW79系列相同。系列相同。外形與引腳排列外形與引腳排列編輯課件14二、基本電路基本電路4.2.2 4.2.2 三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器 原理圖原理圖實(shí)物圖實(shí)物圖電路如圖所示。電路如圖所示。編輯課件15了解開關(guān)式穩(wěn)壓電源的特點(diǎn)；了解開關(guān)式穩(wěn)壓電源的特點(diǎn)；能描述開關(guān)式穩(wěn)壓電源的基本結(jié)構(gòu)和組成框圖；能描述開關(guān)式穩(wěn)壓電源的基本結(jié)構(gòu)和組成框圖；了解開關(guān)式穩(wěn)壓電源電路的基本工作原理。了解開關(guān)式穩(wěn)壓電源電路的基本工作原理。編輯課件16一、串聯(lián)開關(guān)控制平均輸出電壓一、串聯(lián)開關(guān)控制平均輸出電壓 右圖所示是利用右圖所示是利用開關(guān)開關(guān)S S周期

13、性地接通周期性地接通和斷開來取代電阻的和斷開來取代電阻的變化，當(dāng)變化，當(dāng)S S接通時(shí)，接通時(shí)，輸入的未穩(wěn)壓直流輸入的未穩(wěn)壓直流U UI I可以加到負(fù)載上，可以加到負(fù)載上，S S斷斷時(shí)，時(shí)，U UI I不能送到負(fù)載。開關(guān)的接通時(shí)間不能送到負(fù)載。開關(guān)的接通時(shí)間t tonon與與開關(guān)周期開關(guān)周期T T 之比稱為脈沖電壓的占空比之比稱為脈沖電壓的占空比t tonon/ /T T。 開關(guān)占空比的改變主要有兩種方式。開關(guān)占空比的改變主要有兩種方式。 開關(guān)電路中的開關(guān)實(shí)際上開關(guān)電路中的開關(guān)實(shí)際上是一只二三極管，利用二三極管是一只二三極管，利用二三極管的開關(guān)作用進(jìn)行導(dǎo)通和截止。加的開關(guān)作用進(jìn)行導(dǎo)通和截止。加到

14、二三極管基極的矩形脈沖用來到二三極管基極的矩形脈沖用來控制二三極管的導(dǎo)通或截止，二控制二三極管的導(dǎo)通或截止，二三極管以開關(guān)方式工作，飽和時(shí)，三極管以開關(guān)方式工作，飽和時(shí)，相當(dāng)于開關(guān)接通；截止時(shí)，相當(dāng)相當(dāng)于開關(guān)接通；截止時(shí)，相當(dāng)于開關(guān)斷開。這種二三極管一般于開關(guān)斷開。這種二三極管一般稱為開關(guān)調(diào)整管。稱為開關(guān)調(diào)整管。編輯課件17二、加接濾波器使輸出電壓平滑二、加接濾波器使輸出電壓平滑 電路及波形如圖所示電路及波形如圖所示電路及波形電路及波形編輯課件18三、開關(guān)式串聯(lián)穩(wěn)壓電源的基本結(jié)構(gòu)三、開關(guān)式串聯(lián)穩(wěn)壓電源的基本結(jié)構(gòu) 開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)框圖如圖所示。開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)框圖如圖所示。將穩(wěn)壓前直流電源輸出的電壓

15、加到將穩(wěn)壓前直流電源輸出的電壓加到高速開關(guān)電路上，由輸出變化量的高速開關(guān)電路上，由輸出變化量的檢測電路，即誤差檢測電路（或稱檢測電路，即誤差檢測電路（或稱為取樣電路），將電壓檢測信號(hào)與為取樣電路），將電壓檢測信號(hào)與基準(zhǔn)電壓在比較電路中進(jìn)行比較，基準(zhǔn)電壓在比較電路中進(jìn)行比較，其誤差形成開關(guān)控制信號(hào)，該開關(guān)其誤差形成開關(guān)控制信號(hào)，該開關(guān)控制信號(hào)是負(fù)反饋信號(hào)，它再控制控制信號(hào)是負(fù)反饋信號(hào)，它再控制開關(guān)電路，從而使開關(guān)電路的輸出開關(guān)電路，從而使開關(guān)電路的輸出得到穩(wěn)定。得到穩(wěn)定。結(jié)構(gòu)框圖結(jié)構(gòu)框圖編輯課件19四、開關(guān)式串聯(lián)穩(wěn)壓電源的基本原理四、開關(guān)式串聯(lián)穩(wěn)壓電源的基本原理 1. 1. 開關(guān)元件開關(guān)元件 在

16、開關(guān)電源中三極在開關(guān)電源中三極管充當(dāng)開關(guān)元件，三極管充當(dāng)開關(guān)元件，三極管的導(dǎo)通和截止由占空管的導(dǎo)通和截止由占空比控制電路送來的正負(fù)比控制電路送來的正負(fù)脈沖所控制。脈沖所控制。1VT 2. 2. 控制電路控制電路 控制電路由基準(zhǔn)部控制電路由基準(zhǔn)部分、比較放大器、三角分、比較放大器、三角波發(fā)生器和脈寬調(diào)制器波發(fā)生器和脈寬調(diào)制器組成。組成。 3. 3.濾波器濾波器 濾波器由電感和電濾波器由電感和電容組成，對(duì)脈沖電壓進(jìn)容組成，對(duì)脈沖電壓進(jìn)行濾波，得到紋波很小行濾波，得到紋波很小的直流輸出電壓。輸出的直流輸出電壓。輸出電壓的大小與占空比成電壓的大小與占空比成正比。正比。 4. 4. 續(xù)流二極管續(xù)流二極管VD VD 在電感平滑電路中在電感平滑電路中加上續(xù)流二極管加上續(xù)流二極管VDVD，在，在開關(guān)調(diào)整管截止期間有開關(guān)調(diào)整管截止期間有續(xù)流的作用，在開關(guān)調(diào)續(xù)流的作用，在開關(guān)調(diào)整管導(dǎo)通時(shí)二極管整管導(dǎo)通時(shí)二極管VD截止。截止。 5. 5.取樣電路取樣電路 電阻電阻 和和 組成輸組成輸出電