直流穩(wěn)壓電源

*第四章直流穩(wěn)壓電源86任務(wù)一三端集成穩(wěn)壓器87目的要求：1、 熟練掌握三端固定式集成穩(wěn)壓電路W78**和W79**系列的電壓等級(jí)及基本應(yīng)用電路2、 了解開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電路重點(diǎn)：W78**和W79**兩種系列集成穩(wěn)壓電路的基本應(yīng)用難點(diǎn)：開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電路復(fù)習(xí)（提問(wèn)）：串聯(lián)型品體管穩(wěn)壓電路輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍課堂討論：用三端固定式集成穩(wěn)壓電路構(gòu)成擴(kuò)大輸出電壓的電路授課內(nèi)容一、三端固定式集成穩(wěn)壓電路W78xx系列輸出正電壓，有七個(gè)等級(jí)W7805、W7806、W7809、W7812、W7815、W7818、W7824W79xx系列輸出負(fù)電壓、有七個(gè)等級(jí)W7905、W7906、W7909、W7912、W7915、W7918、W7924型號(hào)最后兩位數(shù)為輸出電壓值。1、W78xx系列的基本應(yīng)用電路如右圖示：W78xx三個(gè)端子塑料封裝2為公共端!、2為輸入[3、2為輸出金屬封裝3為公共端!、3為輸入[2、3為輸出圖示電路U=12V0

為改善性能接上兩個(gè)小電容C和C1 2C1作用：為防止電路產(chǎn)生自激振蕩；C作用：為改善負(fù)載的瞬態(tài)效應(yīng)，減小高頻干擾。22、擴(kuò)大輸出電壓的電路電路如圖，uxx為集成電路輸出標(biāo)稱電壓U=U+UxxR+IR0xxR2Q21=<1+VR2]u+IRRJxxQ2=<1+VR2]u+IRRJxxQ21JJ1+

VUxxIQ為W78xx的靜態(tài)電流，一般很小，可以忽略。3、輸出電壓可調(diào)的電路，電路如圖示:R1上的電壓Uxx相當(dāng)于U0在R1上的分壓:Uxx=R+1RU0121+耕V R1J則U0= Uxx=1Uxx改變史的值可調(diào)節(jié)輸出電壓U0的值。1例：由一片W7815和一片W7915及兩個(gè)硅堆整流器構(gòu)成土15V電源的電路，試分析該電路電容C1和C2的作用：濾波，C3和C的作用：防止自激，的作用：改善負(fù)載瞬態(tài)效應(yīng)C5、C6U=1.2U=1.2x18=21.6VI 21U=-1.2U=-1.2x18=-21.6VI22U0=+15VU=-15V02第6節(jié)開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電路上述集成穩(wěn)壓電路屬線性集成直流穩(wěn)壓電路，其中調(diào)整管工作在放大狀態(tài)，這種電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整方便。但因調(diào)整管工作在線性狀態(tài)，功耗大、效率低，體積大。開(kāi)關(guān)型直流穩(wěn)壓電路，調(diào)整管工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)。當(dāng)調(diào)整管截止時(shí)，調(diào)整管兩端的電壓較大，由于通過(guò)的電流近似為零，管耗小。當(dāng)調(diào)整管飽和時(shí)，通過(guò)調(diào)整管的電流較大，但兩端電壓很小，管耗也小。所以開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電路效率高、體積小。小結(jié)1、 三端固定集成穩(wěn)壓塊的基本應(yīng)用電路2、 輸出電壓可調(diào)的電路3、 開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電路的特點(diǎn)任務(wù)二開(kāi)關(guān)式穩(wěn)壓電源921、基本電路交流電壓經(jīng)整流電路及濾波電路整流濾波后，變成含有一定脈動(dòng)成份的直流電壓，該電壓進(jìn)人高頻變換器被轉(zhuǎn)換成所需電壓值的方波，最后再將這個(gè)方波電壓經(jīng)整流濾波變?yōu)樗枰闹绷麟妷??？刂齐娐窞橐幻}沖寬度調(diào)制器，它主要由取樣器、比較器、振蕩器、脈寬調(diào)制及基準(zhǔn)電壓等電路構(gòu)成。這部分電路目前已集成化，制成了各種開(kāi)關(guān)電源用集成電路。控制電路用來(lái)調(diào)整高頻開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)時(shí)間比例，以達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。單端反激式開(kāi)關(guān)電源電路中所謂的單端是指高頻變換器的磁芯僅工作在磁滯回線的一側(cè)。所謂的反激，是指當(dāng)開(kāi)關(guān)管VT1導(dǎo)通時(shí)，高頻變壓器T初級(jí)繞組的感應(yīng)電壓為上正下負(fù)，整流二極管VD1處于截止?fàn)顟B(tài)，在初級(jí)繞組中儲(chǔ)存能量。當(dāng)開(kāi)關(guān)管VT1截止時(shí)，變壓器T初級(jí)繞組中存儲(chǔ)的能量，通過(guò)次級(jí)繞組及VD1整流和電容C濾波后向負(fù)載輸出。單端反激式開(kāi)關(guān)電源是一種成本最低的電源電路，輸出功率為20—100W，可以同時(shí)輸出不同的電壓，且有較好的電壓調(diào)整率。唯一的缺點(diǎn)是輸出的紋波電壓較大，外特性差，適用于相對(duì)固定的負(fù)載。單端反激式開(kāi)關(guān)電源使用的開(kāi)關(guān)管VT1承受的最大反向電壓是電路工作電壓值的兩倍，工作頻率在20—200kHz之間。單端正激式開(kāi)關(guān)電源電路在形式上與單端反激式電路相似，但工作情形不同。當(dāng)開(kāi)關(guān)管VT1導(dǎo)通時(shí)，VD2也導(dǎo)通，這時(shí)電網(wǎng)向負(fù)載傳送能量，濾波電感L儲(chǔ)存能量；當(dāng)開(kāi)關(guān)管VT1截止時(shí)，電感L通過(guò)續(xù)流二極管VD3繼續(xù)向負(fù)載釋放能量。在電路中還設(shè)有鉗位線圈與二極管VD2,它可以將開(kāi)關(guān)管VT1的最高電壓限制在兩倍電源電壓之間。為滿足磁芯復(fù)位條件，即磁通建立和復(fù)位時(shí)間應(yīng)相等，所以電路中脈沖的占空比不能大于50%。由于這種電路在開(kāi)關(guān)管VT1導(dǎo)通時(shí)，通過(guò)變壓器向負(fù)載傳送能量，所以輸出功率范圍大，可輸出50-200W的功率。電路使用的變壓器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積也較大，正因?yàn)檫@個(gè)原因，這種電路的實(shí)際應(yīng)用較少。自激式開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源一種利用間歇振蕩電路組成的開(kāi)關(guān)電源，也是目前廣泛使用的基本電源之一。單端反激式開(kāi)關(guān)電源由變壓器T的次級(jí)繞組向負(fù)載輸出所需要的電壓。自激式開(kāi)關(guān)電源中的開(kāi)關(guān)管起著開(kāi)關(guān)及振蕩的雙重作從，也省去了控制電路。電路中由于負(fù)載位于變壓器的次級(jí)且工作在反激狀態(tài)，具有輸人和輸出相互隔離的優(yōu)點(diǎn)。推挽式開(kāi)關(guān)電源雙端式變換電路，高頻變壓器的磁芯工作在磁滯回線的兩側(cè)。電路使用兩個(gè)開(kāi)關(guān)管VT1和VT2,兩個(gè)開(kāi)關(guān)管在外激勵(lì)方波信號(hào)的控制下交替的導(dǎo)通與截止，在變壓器T次級(jí)統(tǒng)組得到方波電壓，經(jīng)整流濾波變?yōu)樗枰闹绷麟妷?。這種電路的優(yōu)點(diǎn)是兩個(gè)開(kāi)關(guān)管容易驅(qū)動(dòng)，主要缺點(diǎn)是開(kāi)關(guān)管的耐壓要達(dá)到兩倍電路峰值電壓。電路的輸出功率較大，一般在100-500W范圍內(nèi)。降壓式開(kāi)關(guān)電源當(dāng)開(kāi)關(guān)管VT1導(dǎo)通時(shí)，二極管VD1截止，輸人的整流電壓經(jīng)VT1和L向C充電，這一電流使電感L中的儲(chǔ)能增加。當(dāng)開(kāi)關(guān)管VT1截止時(shí)，電感L感應(yīng)出左負(fù)右正的電壓，經(jīng)負(fù)載RL和續(xù)流二極管VD1釋放電感L中存儲(chǔ)的能量，維持輸出直流電壓不變。電路輸出直流電壓的高低由加在VT1基極上的脈沖寬度確定。升壓式開(kāi)關(guān)電源當(dāng)開(kāi)關(guān)管VT1導(dǎo)通時(shí)，電感L儲(chǔ)存能量。當(dāng)開(kāi)關(guān)管VT1截止時(shí)，電感L感應(yīng)出左負(fù)右正的電壓，該電壓疊加在輸人電壓上，經(jīng)二極管VD1向負(fù)載供電，使輸出電壓大于輸人電壓，形成升壓式開(kāi)關(guān)電源。反轉(zhuǎn)式開(kāi)關(guān)電源電路又稱為升降壓式開(kāi)關(guān)電源。無(wú)論開(kāi)關(guān)管VT1之前的脈動(dòng)