實(shí)驗(yàn)十二 直流穩(wěn)壓電源資料

1、9.3 集成串聯(lián)式穩(wěn)壓電路集成串聯(lián)式穩(wěn)壓電路一一. 帶隙基準(zhǔn)電壓源帶隙基準(zhǔn)電壓源-+-2R3RT3T2T1iuREFU1RI1I2I32BE1BE2BE1=-RIUUU 21T22T11Tlnlnln=IIUIIUIIUESES 電阻電阻R R2 2上的壓降：上的壓降：2132T23BE222lnIIRRURRURIU 所以，輸出的基準(zhǔn)壓：所以，輸出的基準(zhǔn)壓：2BE3REFUUU 2132TBE3lnIIRRUU 當(dāng)當(dāng) 時(shí)時(shí)TREF3V25.1UU 溫度系數(shù)為溫度系數(shù)為0 0。特點(diǎn)：溫度特性好。特點(diǎn)：溫度特性好。C16VCC_CIRCLEDRT9RR34516920T87R7R13Z1TR13

2、RTR1RTR10D公公 共共 端端2TR1211136VCC_CIRCLE1711T1514TRTRR1412TR219TRT1510VCC_CIRCLET4RRRT輸輸 入入 端端6RT18Z2TFU5T輸輸 出出 端端81217二二. 三端固定式集成穩(wěn)壓器三端固定式集成穩(wěn)壓器 調(diào)整管調(diào)整管過壓保護(hù)過壓保護(hù)過熱過熱保護(hù)保護(hù)啟動(dòng)電路啟動(dòng)電路取取樣樣電電路路基準(zhǔn)電壓源基準(zhǔn)電壓源過流保護(hù)過流保護(hù)放大比放大比較環(huán)節(jié)較環(huán)節(jié)電路組成及工作原理：電路組成及工作原理：1. 啟動(dòng)電路啟動(dòng)電路 由由R 4、D Z1、T 12、T 13、R 5、 R 6、R 7和和R 18組成。上電后，組成。上電后，R 4、D

3、 Z1先先導(dǎo)通，使得導(dǎo)通，使得T12和和T13導(dǎo)通，隨后導(dǎo)通，隨后T8和和T9也導(dǎo)通，整個(gè)電路進(jìn)入正常工作狀也導(dǎo)通，整個(gè)電路進(jìn)入正常工作狀態(tài)。這時(shí)態(tài)。這時(shí)R 1上壓降增加，使上壓降增加，使T13截止?fàn)顟B(tài)，切斷了輸入回路與基準(zhǔn)源之間截止?fàn)顟B(tài)，切斷了輸入回路與基準(zhǔn)源之間的聯(lián)系。的聯(lián)系。2. 基準(zhǔn)電壓源基準(zhǔn)電壓源由由T1T7管和電阻管和電阻R1R3組成的帶隙基準(zhǔn)電壓源。組成的帶隙基準(zhǔn)電壓源。2C2BE6BE5BE4BE3FRIUUUUUC2C1T322C2lnIIURRRI1C1BE1BE72C2BE4BE3C7RIUURIUUU 根據(jù)前面對(duì)帶隙基準(zhǔn)電壓源的分析可知根據(jù)前面對(duì)帶隙基準(zhǔn)電壓源的分析可知

4、：T7管的集電極電位：管的集電極電位： 因此，有：因此，有： 12C2C1RRII 整理可得：整理可得： 12T32BE3Fln4RRURRUU 3. 放大比較環(huán)節(jié)：放大比較環(huán)節(jié)： 由由T3和和T4管組成的復(fù)合管構(gòu)成，電流源管組成的復(fù)合管構(gòu)成，電流源T9作它的有源負(fù)載。作它的有源負(fù)載。T3和和T4管管既是基準(zhǔn)電壓電路的一部分，又是比較放大器的放大管。取樣電壓既是基準(zhǔn)電壓電路的一部分，又是比較放大器的放大管。取樣電壓UF疊疊加在基準(zhǔn)電壓上。輸出電壓：加在基準(zhǔn)電壓上。輸出電壓：4. 調(diào)整環(huán)節(jié)：調(diào)整環(huán)節(jié)： 由由T16和和T17組成的復(fù)合管，是整個(gè)電路的調(diào)整管。其集電極接整流濾組成的復(fù)合管，是整個(gè)電路

5、的調(diào)整管。其集電極接整流濾波電路的輸出，其發(fā)射極通過波電路的輸出，其發(fā)射極通過R 11接負(fù)載電阻接負(fù)載電阻R L，可以輸出較大的電流。，可以輸出較大的電流。）（1920FO1RRUU5. 保護(hù)電路：保護(hù)電路： 過流保護(hù)電路由過流保護(hù)電路由R11和和T15組成。組成。 調(diào)整管安全區(qū)保護(hù)電路由調(diào)整管安全區(qū)保護(hù)電路由R13，DZ2和和T15組成。組成。 過熱保護(hù)電路由過熱保護(hù)電路由DZ1、R7和和T14組成。當(dāng)芯片內(nèi)部的溫度超過允許的組成。當(dāng)芯片內(nèi)部的溫度超過允許的最大值時(shí)，最大值時(shí)，R7的壓降也增大，而的壓降也增大，而U BE14卻減小，使得卻減小，使得T14管導(dǎo)通。其集電管導(dǎo)通。其集電極電流極電

6、流IC14使得使得T16管的基極電流分流，從而限制了管的基極電流分流，從而限制了T16和和T17管的電流，管的電流，芯片功耗也會(huì)隨之降低，起到過熱保護(hù)的作用。芯片功耗也會(huì)隨之降低，起到過熱保護(hù)的作用。 常用的集成三端穩(wěn)壓器的外形及類型常用的集成三端穩(wěn)壓器的外形及類型類型：類型：W7800系列系列 穩(wěn)定正電壓穩(wěn)定正電壓W7805 輸出輸出+5V W7809 輸出輸出+9V W7812 輸出輸出+12V W7815 輸出輸出+15V W7900系列系列 穩(wěn)定負(fù)電壓穩(wěn)定負(fù)電壓W7905 輸出輸出-5V W7909 輸出輸出-9V W7912 輸出輸出-12V W7915 輸出輸出-15V1端端: 輸

7、入端輸入端2端端: 公共端公共端3端端: 輸出端輸出端123+UOW781522C311CUi1. 基本使用方法基本使用方法+20V+15V注意：注意：輸入電壓輸入電壓Ui一般應(yīng)比輸出電壓端一般應(yīng)比輸出電壓端Uo高高3V以上。以上。二二. 三端固定式集成穩(wěn)壓器的使用三端固定式集成穩(wěn)壓器的使用 C1、C2的作用：的作用：防止自激振蕩，減小高頻噪聲、改善負(fù)載的防止自激振蕩，減小高頻噪聲、改善負(fù)載的瞬態(tài)響應(yīng)。瞬態(tài)響應(yīng)。2. 輸出正負(fù)電壓輸出正負(fù)電壓+C21CW7812W79121CC2+-+-iUUO 1O 2U-+1323. 輸出電壓可調(diào)輸出電壓可調(diào)XX212OOURRRUU由：由：XXURRU)

8、1 (120可得：可得：uuW78122R2C1COUUi-+1R132 4.4.擴(kuò)大輸出電流擴(kuò)大輸出電流 T 1是擴(kuò)大輸出電流的大功率是擴(kuò)大輸出電流的大功率BJT，T 2管是管是T1的保護(hù)管。的保護(hù)管。當(dāng)輸出電流較小，當(dāng)輸出電流較小，R 2上的壓降也較小，上的壓降也較小，T1、T2管都不導(dǎo)通。管都不導(dǎo)通。 IO= I 當(dāng)輸出電流大于三端穩(wěn)壓器的輸出電流時(shí)，使當(dāng)輸出電流大于三端穩(wěn)壓器的輸出電流時(shí)，使R 2上的壓上的壓降變大，降變大，T 1導(dǎo)通。導(dǎo)通。 I O=I+IC1 uuW7815UOR12RiU1TT2C1C2C1IIOI1.三端可調(diào)式穩(wěn)壓器三端可調(diào)式穩(wěn)壓器W117的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

9、：三三. 三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器 REF211OOURRRUU121REFORRRUU電阻電阻R 1和和R 2為外接電阻，忽略基準(zhǔn)源電流，則有：為外接電阻，忽略基準(zhǔn)源電流，則有：+比較放大+基準(zhǔn)電源保護(hù)電路1I2IT1R2RUoiUREFU電容電容C 1 ：防止自激。：防止自激。電容電容C 2：減小電阻：減小電阻R 2上的電壓波動(dòng)。上的電壓波動(dòng)。D1、 D2：保護(hù)二極管。：保護(hù)二極管。三三. W117的基本應(yīng)用電路的基本應(yīng)用電路 +W1172R1R1C2CoUiUD11D串聯(lián)式穩(wěn)壓電路的串聯(lián)式穩(wěn)壓電路的優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，穩(wěn)壓性能好，：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，穩(wěn)壓性能好，技術(shù)成熟，應(yīng)用廣泛

10、。技術(shù)成熟，應(yīng)用廣泛。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：它的調(diào)整管工作在線性放大狀態(tài)，功耗大，它的調(diào)整管工作在線性放大狀態(tài)，功耗大，輸出效率低，只有輸出效率低，只有2040；輸出電壓總是?。惠敵鲭妷嚎偸切∮谳斎腚妷海瑑烧邩O性也只能是相同的。于輸入電壓，兩者極性也只能是相同的。9. 4 集成開關(guān)式穩(wěn)壓電路集成開關(guān)式穩(wěn)壓電路 為了提高效率，讓調(diào)整管工作在開關(guān)（飽為了提高效率，讓調(diào)整管工作在開關(guān)（飽和、截止）狀態(tài)和、截止）狀態(tài)開關(guān)式穩(wěn)壓電路開關(guān)式穩(wěn)壓電路 T開關(guān)管；開關(guān)管；LC濾波環(huán)節(jié)；濾波環(huán)節(jié)；D續(xù)流二極管續(xù)流二極管， R1、R 2取樣電阻；取樣電阻；誤差放大器、電壓比較器、三角波發(fā)生器和基準(zhǔn)電源組成誤差放大器、電壓比

11、較器、三角波發(fā)生器和基準(zhǔn)電源組成開關(guān)管的脈寬調(diào)制控制環(huán)節(jié)。開關(guān)管的脈寬調(diào)制控制環(huán)節(jié)。1 .脈寬調(diào)制式開關(guān)穩(wěn)壓電路結(jié)構(gòu)脈寬調(diào)制式開關(guān)穩(wěn)壓電路結(jié)構(gòu) +12RTU-oL+電 壓 比 較 器+A誤 差 放 大 器基 準(zhǔn)電 源三 角 波發(fā) 生 器DUF2RR1CL+-REFUAuT+-uEuiLSu-+iU 當(dāng)當(dāng)S為高電平時(shí)，為高電平時(shí)，T飽和。飽和。uEU I。電。電感感L儲(chǔ)存能量。二儲(chǔ)存能量。二極管極管D反向截止。反向截止。2 .工作原理工作原理uA uT uStuEUIttiLtuouSuAuT-UDILUot1t2t3T1T2 當(dāng)當(dāng)S為低電平為低電平時(shí)，時(shí)，T截止。截止。iE0。L產(chǎn)生反電勢(shì)，并產(chǎn)生反電勢(shì)，并通過通過RL、D構(gòu)成的構(gòu)成的回路釋放能量。由回路釋放能量。由于反電勢(shì)的存在，于反電勢(shì)的存在，D處于導(dǎo)通