直流稳压电源讲稿.ppt
09.10.20221目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部关于直流稳压电源第一页，讲稿共八十一页哦09.10.20222目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部第第7 7章章 直流稳压电源直流稳压电源1.1.理解单相整流电路和滤波电路的工作原理及理解单相整流电路和滤波电路的工作原理及理解单相整流电路和滤波电路的工作原理及理解单相整流电路和滤波电路的工作原理及参数的计算参数的计算参数的计算参数的计算;2.了解稳压管稳压电路和串联型稳压电路的工了解稳压管稳压电路和串联型稳压电路的工了解稳压管稳压电路和串联型稳压电路的工了解稳压管稳压电路和串联型稳压电路的工作原理作原理作原理作原理;3.3.了解集成稳压电路的性能及应用。了解集成稳压电路的性能及应用。了解集成稳压电路的性能及应用。了解集成稳压电路的性能及应用。4.4.了解开关稳压电源的工作原理。了解开关稳压电源的工作原理。了解开关稳压电源的工作原理。了解开关稳压电源的工作原理。本章要求：本章要求：第二页，讲稿共八十一页哦09.10.20223目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部7.1 整流滤波电路整流滤波电路电源变压器电源变压器:将交流电源电压将交流电源电压u1变为所需要的交流电变为所需要的交流电 压压u2。整流电路整流电路:将交流电压将交流电压u2变为脉动的直流电压变为脉动的直流电压uR。滤波电路滤波电路:将将脉动直流电压脉动直流电压uR转变为平滑的直流转变为平滑的直流 电压电压uF。稳压电路稳压电路:当电网波动及负载变化时当电网波动及负载变化时,维持维持输出输出Uo的稳定。的稳定。直流稳压电源的组成和功能直流稳压电源的组成和功能交流电源交流电源 电源变压器电源变压器整流电路整流电路滤波电路滤波电路稳压电路稳压电路负载负载u1u2uRuFUootu1otu2otuRotuFotUoRL第三页，讲稿共八十一页哦09.10.20224目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部7.1.1 单相整流电路单相整流电路1.单相半波整流电路单相半波整流电路o tuo o uDtu1TriDbaiouoDu2RLo t iDio2u2 t3o u2 0 时，时，D导通导通uD=0。U2 0 ub 0时，时，D1导通导通D2截止截止Ua 0 ub 0时，时，D2导通导通D1截止截止 uo=ua uo=ub输出平均电压输出平均电压 Uo=0.9U2二极管上的平均电流：二极管上的平均电流：二极管上承受的最高电压：二极管上承受的最高电压：输出平均电流输出平均电流第六页，讲稿共八十一页哦09.10.20227目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部3.单相桥式整流电路单相桥式整流电路u2正半周时电流通路正半周时电流通路 分析分析 设：设：+-u1u2TrD4D2D1D3RLuoabto+-ioD1 D2共阴极，对应共阴极，对应uo的的“+”+”极；极；D3 D4共阳极，对应共阳极，对应uo的的“-”-”极极。D1 D3在在u2的正半周导通；的正半周导通；D2 D4在在u2的负半周导的负半周导通。通。第七页，讲稿共八十一页哦09.10.20228目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部-+u2负半周时电流通路负半周时电流通路uou1u2TrD4D2D1D3RLabto+-io第八页，讲稿共八十一页哦09.10.20229目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部u20 时时 a+b-D1,D3导通导通D2,D4截止截止电流通路电流通路:由由a+经经D1RLD3b-u20 时时b(+)a(-)D2,D4导通导通D1,D3截止截止电流通路电流通路:由由b(+)经经D2RLD4a(-)输出是脉动的直流电压输出是脉动的直流电压！u2桥式整流电路输出波形桥式整流电路输出波形uou2D4D2D1D3RLu0+-ab(+)(-)第九页，讲稿共八十一页哦09.10.202210目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部 输出平均电压输出平均电压Uo输出平均电流输出平均电流 二极管的选择二极管的选择二极管上的平均电流：二极管上的平均电流：二极管上的最高反向电压：二极管上的最高反向电压：第十页，讲稿共八十一页哦09.10.202211目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部u1u2TrD4D2D1D3RLuoabto+-io问题与讨论问题与讨论单单相相桥桥式式整整流流电电路路中中，若若D2发发生生开开路路，短短路路，或或反反接接三三种种情情况况，电路中将会发生什么问题？电路中将会发生什么问题？D2开路：相当于半波整流，开路：相当于半波整流，Uo=0.45U2 D2短路：短路：Uo=0，将变压器副边短路，烧坏绕组和管子，将变压器副边短路，烧坏绕组和管子 D2反接：反接：Uo=0，将变压器副边短路，烧坏绕组和管子，将变压器副边短路，烧坏绕组和管子第十一页，讲稿共八十一页哦09.10.202212目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部问题与讨论问题与讨论u1u12TrD4D2D1D3RL1uo1abu22RL2uo2电电路路如如图图所所示示。试试标标出出输输出出电电压压uo1、uo2的的极极性，画出输出电压的波形。并求出性，画出输出电压的波形。并求出Uo1、Uo2的平均值。设：的平均值。设：2u12 t3o u22 o tuo1 o tuo2 u1 0 时时u12 0 D1导通，导通，uo1=u12u220 D3导通，导通，uo2=u22u1 0 时时U22 0 D2导通，导通，uo1=u22U12 0 D4导通，导通，uo2=u12Uo1=0.9U2Uo2=-0.9U2第十二页，讲稿共八十一页哦09.10.202213目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部整流桥实物整流桥实物照片照片第十三页，讲稿共八十一页哦09.10.202214目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部7.1.2 滤波电路滤波电路1.电容滤波电路电容滤波电路u1Tr+uoDu2CRLuoD截止截止D导通导通tbao 分析分析 设：设：并入电容并入电容C后，在后，在u2 uC时，时，D导通，导通，C充电充电,充充电很快，输出电压电很快，输出电压uo随随u2上升。当上升。当uC=后，后，u2开开始下降始下降u2 uC时时C又被充电又被充电uo=u2又上升。直到又上升。直到u21时，可得时，可得 当反馈越深时，调整作用越强，输出电压当反馈越深时，调整作用越强，输出电压Uo也越稳定也越稳定 AUBTUREFUFR1取取样样R2UoRL调整调整基准电压基准电压比较放大比较放大UiUCEUBE第三十二页，讲稿共八十一页哦09.10.202233目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部7.1.4 简单分立元件组成的稳压电路简单分立元件组成的稳压电路 TrT12N2222AD21N4736R1680C1100FC2100FRL5kD1220VD2D3D4 典典型型的的串串联联稳稳压压电电源源，其其中中变变压压器器用用于于将将220V市市电电降降成成需需要要的的电电压压后后，进进行行桥桥式式整整流流和和滤滤波波，将将交交流流电电变变成成直直流流电电并并滤滤去去纹纹波波，经经过过简简单单的的串串联联稳稳压压电电路路，输输出出端端得得到稳定的直流电压。到稳定的直流电压。第三十三页，讲稿共八十一页哦09.10.202234目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部1.稳压过程稳压过程UoUFUCE2Uo当当Ui增加或输出电流减小（增加或输出电流减小（RL增大）使增大）使Uo升高时升高时IB2IC2UBE1UCE17.1.5 实际的串联式稳压电源实际的串联式稳压电源R3T1T2UZRRW1RW2R1RWR2RLUO+_+_UiUFIB2IC2UBE1UCE2UCE1UBE2 =（UF UZ）第三十四页，讲稿共八十一页哦09.10.202235目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部当当Ui减小或输出电流增加（减小或输出电流增加（RL减小）使减小）使Uo降低时降低时R3T1T2UZRRW1RW2R1RWR2RLUO+_+_UiUFIB2IC2UBE1UCE2UCE1UCE2UoIC2UBE1UCE1UoUFIB2UBE2 =（UF UZ）第三十五页，讲稿共八十一页哦09.10.202236目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部2.RW 的调压作用的调压作用R3T1T2UZRRW1RW2R1RWR2RLUO+_+_UiUFIB2IC2UBE1UCE2UCE1UCE2UoUBE1UCE1RW 下调下调UFUBE2UZ不变不变UCE2UoUBE1UCE1RW 上调上调UFUBE2UZ不变不变第三十六页，讲稿共八十一页哦09.10.202237目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部3.输出电压的调节范围输出电压的调节范围R3T1T2UZRRW1RW2R1RWR2RLUO+_+_UiUF第三十七页，讲稿共八十一页哦09.10.202238目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部例例 电电路路如如图图所所示示。已已知知UZ=6V，R1=R2=RP，试试估估算算稳稳压电路输出电压压电路输出电压Uo的调节范围。的调节范围。AUBTUREFUFR1R2UoRLUiUZDZRRP解：由解：由“虚短虚短”，知道，知道UF=UREF=UZ=6V，可估算出，可估算出该稳压电路的输出电压能在该稳压电路的输出电压能在9V18V之间调节。之间调节。作业：作业：7-10 7-12 第三十八页，讲稿共八十一页哦09.10.202239目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部7.3 集成稳压电源集成稳压电源7.3.1 三端固定集成稳压器三端固定集成稳压器单片集成稳压电源单片集成稳压电源:体积小体积小,可靠性高可靠性高,使用灵活使用灵活,价格低廉。价格低廉。有有输入输入，输出输出和和公共公共端端,称称三端集成稳压器三端集成稳压器。W7800系列系列和和W7900系列系列其内部就是串联型晶体管稳压电路。其内部就是串联型晶体管稳压电路。电路内部附有短路和过热保护环节。电路内部附有短路和过热保护环节。第三十九页，讲稿共八十一页哦09.10.202240目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部三端集成稳压器实物照片三端集成稳压器实物照片第四十页，讲稿共八十一页哦09.10.202241目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部三端集成稳压器管脚排列三端集成稳压器管脚排列7878系列输出系列输出正正正正电压电压7979系列系列输出输出负负电压电压78055V78066V78088V78099V781010V781212V781515V781818V782424V79055V79066V79088V79099V791010V791212V791515V791818V792424V输输入入输输出出输输入入输输出出地地地地第四十一页，讲稿共八十一页哦09.10.202242目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部如：如：W7805+5V，W791515V5V10V、12V、15V、18V、20V、24V等等 共共11个档次个档次型号后型号后XX两位数字两位数字代表输出电压值代表输出电压值W79 XX系列系列(输出负电压输出负电压)W78 XX系列系列(输出正电压输出正电压)输出额定电压值输出额定电压值:输出额定电流值输出额定电流值:有有5个档次个档次W7800系列的系列的W78001.5A W78M000.5A W78L000.1A W78T003A W78H005A 第四十二页，讲稿共八十一页哦09.10.202243目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部CW7800 的内部结构和基本应用电路的内部结构和基本应用电路内部内部结构结构+UI 取取样样电电路路调整电路调整电路保护保护电路电路基基准准电电压压比比较较放放大大启启动动电电路路+UO 第四十三页，讲稿共八十一页哦09.10.202244目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部基本应基本应用电路用电路抵消输入长接线抵消输入长接线的电感效应，防的电感效应，防止自激止自激改善负载的瞬改善负载的瞬态响应，消除态响应，消除高频噪声高频噪声防止输入端短路时防止输入端短路时 C3反向放电损坏稳压器反向放电损坏稳压器Uo=12VW7812123C2+UiC1C30.33 F0.1 F 100 FRL+第四十四页，讲稿共八十一页哦09.10.202245目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部1.输出固定电压的电路输出固定电压的电路输入与输出之间的电压差不得低于输入与输出之间的电压差不得低于3VW7805 稳压器基本接线图稳压器基本接线图C2CW7805C1UIUO1320.33 F1F+LM7805W7905 稳压器基本接线图稳压器基本接线图C2CW7905C1UIUO2310.33 F1F+LM7905电容电容C1防止自激振荡。防止自激振荡。0.1 F 0.33 F电容电容C2减小高频干扰，改善瞬态特性。减小高频干扰，改善瞬态特性。1 F第四十五页，讲稿共八十一页哦09.10.202246目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部正负电压同时输出电路正负电压同时输出电路2.输出正负电压的电路输出正负电压的电路W78XXC1UI132C1W79XX13C2C22+_+UOUORL1RL20.33 F0.33 F1 F1 F第四十六页，讲稿共八十一页哦09.10.202247目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部C2W78XXC1UI+_+_UO132UXXUZRDZ输出电压：输出电压：UO=UXX+UZ3.提高输出电压的电路提高输出电压的电路UXX:为为W78XX固定输出电压固定输出电压提高输出电压的电路提高输出电压的电路第四十七页，讲稿共八十一页哦09.10.202248目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部 电压跟随器电压跟随器的电源借助于稳压器的输入直流电压的电源借助于稳压器的输入直流电压UI。电电压跟随器压跟随器其输入电阻很高其输入电阻很高,输出电阻抗很低，可以克服稳压输出电阻抗很低，可以克服稳压器输出电流变化的影响。器输出电流变化的影响。4.输出电压可调式电路输出电压可调式电路用用W7805组成的组成的730V可调式稳压电源。可调式稳压电源。W7805132R1C1C2UI76234UOR2F0070.33 F33V10k1F 第四十八页，讲稿共八十一页哦09.10.202249目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部(UXX=5V)W7805132R1C1C2UI76234UOR2F0070.33 F33V10k1F UXX第四十九页，讲稿共八十一页哦09.10.202250目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部7.3.2 三端可调集成稳压器三端可调集成稳压器1.型号型号正电压输出正电压输出LM117、LM217和和LM317系列系列 负电压输出负电压输出LM137、LM237和和LM337系列系列 LM117123调调节节输输出出输输入入LM137123调调节节输输出出输输入入LM117的引脚排列图的引脚排列图 LM137的引脚排列图的引脚排列图 外外形形引引脚脚CW117、CW217和和CW317系列系列 CW137、CW237和和CW337系列系列 第五十页，讲稿共八十一页哦09.10.202251目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部工作温度工作温度CW117(137)-55 150 CCW217(237)-25 150 CCW317(337)0 125 C基准电压基准电压1.25 V输出电流输出电流L 型型 输出电流输出电流 100 mAM 型型 输出电流输出电流 500 mACWL117(137)CWM117(137)第五十一页，讲稿共八十一页哦09.10.202252目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部2.内部结构和基本应用电路内部结构和基本应用电路内内部部结结构构调整电路基准电路误差放大启动电路偏置电路电路保护电路电路IREFUIUOADJ1 12 23 3外外形形引引脚脚CW1171 2 3UIUOADJCW1371 2 3UIUOADJ 50 A第五十二页，讲稿共八十一页哦09.10.202253目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部D1 防止输入端短路时防止输入端短路时C4 反向放电损坏稳压器反向放电损坏稳压器D2 防止输出端短路时防止输出端短路时C2 通通过调整端放电损坏稳压器过调整端放电损坏稳压器基本应用电路基本应用电路Uo CW3171 12 23C2+UiC1C30.1 F10 F33 FR1R2C4I IOOI IQQI II REF0.1 FD1D2UREF=1.25 V使使 UREF 很稳定很稳定125 125 I REF 50 A2.2 k2.2 k 第五十三页，讲稿共八十一页哦09.10.202254目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部R1=UREF/IQ=125 静态电流静态电流 IQ(约约10 mA)从从输出端流出，输出端流出，RL 开路时开路时流过流过 R1R2=0 2.2 k 时，时，UO=1.25 24 VUo CW3171 12 23C2+UiC1C30.1 F10 F33 FR1R2C4I IOOI IQQI II REF0.1 FD1D2UREF=1.25 V使使 UREF 很稳定很稳定125 125 I REF 50 A2.2 k2.2 k 第五十四页，讲稿共八十一页哦09.10.202255目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部0 30 V 连续可调电路连续可调电路Uo CW3171 12 23+UiC10.33 F10 FR1R2C31 FDC2R3+3 k 120 680 +32 V10 VAUA=1.25 V当当 R2=0 时时，UO=0 V第五十五页，讲稿共八十一页哦09.10.202256目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部 LM317三三端端可可调调稳稳压压器器，输输出出电电流流1.5A。图图示示典典型型应应用用的的电电路路，C2滤滤去去R2两两端端的的纹纹波波电电压压，接接入入R1和和R2使使输输出出电电压压可可调调，电电压压可可调调范范围围为为1.25 37V。3.应用应用IN3OUT2ADJ1LM317C2C1R1电压调节电压调节UiUo100F240R2100FUREFI2I1第五十六页，讲稿共八十一页哦09.10.202257目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部其其中中 UREF=1.25V。如如果果R1=240，R2=2.4k，则则输输出出电压可调范围为电压可调范围为1.25 V 13.75VIN1OUT3ADJ2LM317C2C1R1电压调节电压调节UiUo100F240R2100FUREFI2I1若取若取R1=240,R2=6.8k,则则Uo为为1.25V 37V。所以输出电压：所以输出电压：第五十七页，讲稿共八十一页哦09.10.202258目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部7.3.3 低压差三端集成稳压器低压差三端集成稳压器 前述三端输入输出的前述三端输入输出的压差必须大于压差必须大于3V的才能正常的才能正常的工作，这样的压差在电池供电的装置中是不能使用的。的工作，这样的压差在电池供电的装置中是不能使用的。另外，自身另外，自身功耗大功耗大（4.5 W），需），需加散热器加散热器。低压差三端稳压器低压差三端稳压器MIC29150，具有，具有3.3V、5V和和12V三种电压，输出电流三种电压，输出电流1.5A，与，与7805封装相同，可以互换使封装相同，可以互换使用。主要用。主要特点特点：压差低压差低，典型值为，典型值为350mV，最大值为，最大值为600mV；功耗小功耗小（0.9W），不用散热片不用散热片。第五十八页，讲稿共八十一页哦09.10.202259目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部7.3.4 基准电压源基准电压源 基准电压源一般可以用稳压管组成的稳压源来承担，但目基准电压源一般可以用稳压管组成的稳压源来承担，但目前有很多基准电压集成电路，被广泛用作高性能稳压电源的前有很多基准电压集成电路，被广泛用作高性能稳压电源的基准电源。基准电源。TL431主要应用于稳压电源、仪器仪表、可调电源和开关主要应用于稳压电源、仪器仪表、可调电源和开关电源中，是稳压二极管的良好替代品。电源中，是稳压二极管的良好替代品。基准集成电路基准集成电路TL431及其应用电路及其应用电路阳极阳极阴极阴极参考参考UiUoR1R2Rp123TL431T1D+24V2.524VT2C3856D261I1I2（a）（b）REFCATHODANODE10k231第五十九页，讲稿共八十一页哦09.10.202260目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部7.4 串联开关式稳压电源串联开关式稳压电源7.4.1 概念概念1.线性线性稳压电源稳压电源缺点：缺点：调整管调整管管耗大管耗大电源电源效率低效率低(40%60%)装散热器装散热器体积大体积大改进思路改进思路：使调整管使调整管截止截止(电流小电流小)IC0饱和饱和(管压降小管压降小)UCES0 调整管工作在放大区调整管工作在放大区（线性区）（线性区）优点：优点：输出电压稳定度高输出电压稳定度高电压纹波小电压纹波小线路简单，工作可靠线路简单，工作可靠第六十页，讲稿共八十一页哦09.10.202261目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部2.开关开关稳压电源稳压电源 调整管处于开关状态调整管处于开关状态（饱和饱和:UCES0，截止截止：IC0。）。）开关稳压电开关稳压电源源的优点：的优点：效率高效率高(80%(80%90%)90%)体积小、重量轻体积小、重量轻稳压范围宽稳压范围宽开关稳压电开关稳压电源源的缺点：的缺点：电路电路复杂复杂对电网要求不高对电网要求不高对电子设备对电子设备干扰较大干扰较大输出电压含输出电压含较大纹波较大纹波第六十一页，讲稿共八十一页哦09.10.202262目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部7.4.2 开关电源的组成开关电源的组成调整管调整管取样取样电路电路脉宽调制电路脉宽调制电路开关调整管控制开关调整管控制滤波滤波频率固定的频率固定的三角波三角波误差放大误差放大续流续流iLUIuBT比较放大器比较放大器比较器比较器uE A CIoR1uFLUOuAUREFuFCR2RLD基准电压基准电压三角波三角波发生器发生器uT第六十二页，讲稿共八十一页哦09.10.202263目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部iLUIuBT比较放大器比较放大器比较器比较器uE A CIoR1uFLUOuAUREFuFCR2RLD开关型稳压电路原理开关型稳压电路原理脉宽调制电路脉宽调制电路基准电压基准电压三角波三角波发生器发生器uT1.取样环节：取样环节：R1、R2 分压提取分压提取取样电压取样电压uF（反馈电压）（反馈电压）2.基准电压环节：基准电压环节：提供稳压的基准电压提供稳压的基准电压UREF3.放大环节：放大环节：比较放大器比较放大器A，放大差值（放大差值（UREF uF）4.调整环节：调整环节：调整管调整管T由开关信号控制通断，稳定输出电压由开关信号控制通断，稳定输出电压UO。第六十三页，讲稿共八十一页哦09.10.202264目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部iLUIuBT比较放大器比较放大器比较器比较器uE A CIoR1uFLUOuAUREFuFCR2RLD基准电压基准电压三角波三角波发生器发生器uT脉宽调制电路脉宽调制电路5.LC滤波器及续流二极管滤波器及续流二极管D：滤波和续流得到滤波和续流得到平稳的平稳的直流电压。直流电压。6.脉宽调制比较器脉宽调制比较器C：反相端接反相端接uT（三角波发生器的输出），三角波发生器的输出），同相端接同相端接uA（比较放大器输出），输出开关信号比较放大器输出），输出开关信号uB驱动调整管。驱动调整管。三角波发生器与比较器组成的电路称为脉宽调制电路三角波发生器与比较器组成的电路称为脉宽调制电路(PWM)第六十四页，讲稿共八十一页哦09.10.202265目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部7.3.3 开关电源的开关电源的工作原理工作原理1.1.分析分析当当uB为高电平为高电平T饱和、饱和、D截止，截止，uE=UI,经经LC滤波到负载滤波到负载RL同时同时iL L和和C储存能量储存能量当当uB为低电平为低电平T截止、截止、D导通，导通，uEUD0，iLUIuBT比较放大器比较放大器比较器比较器uE A CIoR1uFLUOuAUREFuFCR2RLD基准电压基准电压三角波三角波发生器发生器uTeLD续流续流 LC泄放能量给泄放能量给RL供电，供电，输出较平稳的输出较平稳的直流电压直流电压ioio第六十五页，讲稿共八十一页哦09.10.202266目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部 虽然虽然T处于开关状态，但由于处于开关状态，但由于D的续流和的续流和L、C的滤波作用，输出的滤波作用，输出电压电压UO是比较平稳的。是比较平稳的。2.2.输出平均电压及占空比输出平均电压及占空比调整管通断时调整管通断时uE的波形为矩形波的波形为矩形波touE(uD)tontoff-uDUIT输出平均电压（输出平均电压（忽略滤波电感忽略滤波电感L的直流压降）的直流压降）：占空比：占空比：可见，对于一定的可见，对于一定的UI值，通过调节占空比即可调节输出电压值，通过调节占空比即可调节输出电压UO。第六十六页，讲稿共八十一页哦09.10.202267目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部uE(uD)、iL、uO的波形的波形touOUO-uDtouE(uD)IOtoiLtontoffImaxIminUI第六十七页，讲稿共八十一页哦09.10.202268目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部7.4.4 开关电源的开关电源的稳压原理稳压原理iLUIuBT比较放大器比较放大器比较器比较器uE A CIoR1uFLUOuAUREFuFCR2RLD基准电压基准电压三角波三角波发生器发生器uTUIUOuFuA占空比占空比 UOD=50%当当 uF=UREF，uA=0，UO 为预定标称值为预定标称值第六十八页，讲稿共八十一页哦09.10.202269目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部1.UO 标准值（标准值（USET），），q50%时的情况时的情况运放运放A：uF UREF、其输出其输出UA=0运放运放C：为过零电压比较器，其输出：为过零电压比较器，其输出UB 对称，对称，ton=toffUA=0-UDuTUIuB(a)uT,uBtuEottontoff第六十九页，讲稿共八十一页哦09.10.202270目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部2.UO 标准值（标准值（USET），），q50%时的情况时的情况运放运放A：uF UREF、其输出其输出UA 0运放运放C：为负电压比较器，当：为负电压比较器，当uT UA时时UB 0，UA-UDUI(b)otuT,uBuTuBotuE tontoffton toff，调整管时间，调整管时间ton占空比占空比q 输出电压输出电压UO 第七十页，讲稿共八十一页哦09.10.202271目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部3.UO 标准值（标准值（USET），），q50%时的情况时的情况运放运放A：uF UREF、其输出其输出UA 0运放运放C：为正电压比较器，当：为正电压比较器，当uT UA时时UB 0，ton toff，调整管时间，调整管时间ton占空比占空比q 输出电压输出电压UO UA-UD(c)otuT,uBuTuBotuE tontoffUI 总之，当总之，当UI或或RL变化使变化使UO变化时，可自动变化时，可自动调整脉冲波形的调整脉冲波形的占空比使输出电占空比使输出电压维持恒定。压维持恒定。第七十一页，讲稿共八十一页哦09.10.202272目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部 最低开关频率最低开关频率fT一般在一般在10100kHz之间。之间。fT越高，所需的越高，所需的L、C越小。这样，系统的尺寸越小。这样，系统的尺寸和重量将会减小，成本将随之降低。和重量将会减小，成本将随之降低。另一方面，开关频率的增加将使开关调整管另一方面，开关频率的增加将使开关调整管单位时间转换的次数增加，使开关调整管的管耗单位时间转换的次数增加，使开关调整管的管耗增加，而效率将降低。增加，而效率将降低。注意：注意：第七十二页，讲稿共八十一页哦09.10.202273目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部截止截止7.4.5 并联型开关稳压电路简介并联型开关稳压电路简介+UI+Uo RLT1R1R2LC+UREFuFuB控控 制制电电 路路D2+UI+Uo RLT1LC+uBD2+UI+Uo RLT1LC+uBD2iL高电平高电平iO低电平低电平uBtofftonT 截止截止iL饱和饱和导通导通第七十三页，讲稿共八十一页哦09.10.202274目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部单片脉宽调制式单片脉宽调制式(外接开关功率管外接开关功率管)7.4.6 集成开关稳压器集成开关稳压器类型类型单片集成开关稳压器单片集成开关稳压器CW1524CW4960/49621.CW1524/2524/3524(区别在于温度范围区别在于温度范围)组成：组成：基准电压源、误差放大器、脉宽调制器、基准电压源、误差放大器、脉宽调制器、振荡器、触发器、振荡器、触发器、2 只输出功率管、过热保护只输出功率管、过热保护最大输入电压最大输入电压：40 V最高工作频率最高工作频率：100 kHz每路输出电流每路输出电流：100 mA内部基准电压内部基准电压：5 V(承受承受 50 mA电流电流)第七十四页，讲稿共八十一页哦09.10.202275目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部取样电压取样电压基准电压基准电压输出输出方波方波定时电容定时电容定时电阻定时电阻关闭关闭,控制脉宽控制脉宽接扩流晶体接扩流晶体管管 C、E 极极输入输入电压电压振荡振荡/同步同步1 234 5678161514131211109IN+INUINUREF(+5 V)EBCBCAEARTCTGND限流限流+限流限流断路断路补偿补偿CW1524 系列引脚排列系列引脚排列第七十五页，讲稿共八十一页哦09.10.202276目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部防止寄生振荡防止寄生振荡外接复合管扩流外接复合管扩流产生产生振荡振荡1 234 5678161514131211109。+R1R2R3R4R5R6R7R9R8RLC2C1C3C4D3T2T15 k 3 k 5 k 5 k 5 k 2 k 50 k 180 68 0.1 UIUOR00.1 F0.02 F0.01 F 500 F(28 V)CW1524L0.9 mHf0=1.15/R5C2=19.2 kHz+5 V2.5 V2.5 V+5 V限流取样电阻限流取样电阻(1 A)第七十六页，讲稿共八十一页哦09.10.202277目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部2.CW4960/4962组成组成：基准电压源、误差放大器、脉宽调制器基准电压源、误差放大器、脉宽调制器 开关功率管开关功率管(内接内接)、软启动电路、软启动电路、过流限制、过热保护过流限制、过热保护功能功能：慢起动、过流保护、过热保护慢起动、过流保护、过热保护 占空比可调占空比可调(0 100%)最大输入电压最大输入电压：50 V输出电压输出电压：5.1 40 V 连续可调连续可调最高工作频率最高工作频率：100 kHz额定输出电流额定输出电流：CW4960 CW4960 2.5 A(过流保护过流保护 3.0 4.5 A)CW4960 CW4960 1.5 A(过流保护过流保护 2.5 3.5 A)小散热片小散热片不用散热片不用散热片第七十七页，讲稿共八十一页哦09.10.202279目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部CW4960/4962 应用电路应用电路 220 FR115 k L150 H4962(4960)11(3)10(2)7(1)14(5)4(4)15(6)2(7)。R2RPRTCPCTC1UIUO4.7 k+220 F220 F/40 VC2C34.3 k 33 nF2.2 F2.2 nFD取样电阻取样电阻500 10 k 工作频率控制工作频率控制f =1/RTCT106 kHz一般一般 RT=1 27 k CT=1 3.3 nF 频率补偿频率补偿防寄生振荡防寄生振荡续流二极管续流二极管采用肖特基管采用肖特基管软启动电容软启动电容1 4.7 F第七十九页，讲稿共八十一页哦09.10.202280目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部.8LDO1Ucc9SYNC/SHDN10REF4FREQ5EXTCS+6PGND7FB5GND3MAX668N1FDS6680R20.02R1100KR4218KC968FC1068FC1168FC30.01FC4220pFC50.22FC60.1F1FC0L14.7HD1MBRS340T3R324KUin=35VUout=12V/1A.3.采用集成采用集成PWM电路的开关电源电路的开关电源 由由MAX668组成的升压电源组成的升压电源第八十页，讲稿共八十一页哦09.10.202281目录目录电工电子技术电工电子技术电工基础教学部电工基础教学部感谢大家观看第八十一页，讲稿共八十一页哦
