直流稳压电源组装与调试-模拟电子产品安装与测试课件.ppt

3：直流稳压电源的组装与调试：直流稳压电源的组装与调试 本项目在前面已学的整本项目在前面已学的整流滤波的基础上，简单介绍流滤波的基础上，简单介绍实际稳压电源，得出直流稳实际稳压电源，得出直流稳压电源的组成；重点对硅稳压电源的组成；重点对硅稳压二极管稳压电路、串联型压二极管稳压电路、串联型稳压电路和集成稳压电路进稳压电路和集成稳压电路进行分析；然后进行串联型稳行分析；然后进行串联型稳压电路进行组装和调试，从压电路进行组装和调试，从而掌握直流稳压电源工作原而掌握直流稳压电源工作原理。理。项目三：直流稳压电源的组装与调试项目三：直流稳压电源的组装与调试 直流稳压电源的认识直流稳压电源的认识1 分立元器件稳压电路分析分立元器件稳压电路分析2 集成稳压电路分析集成稳压电路分析3 直流稳压电源的组装与调试直流稳压电源的组装与调试4目目录录3.1 3.1 直流稳压电源的认识直流稳压电源的认识 在日常生活中，我们经常使用的随后听、手机充电器在日常生活中，我们经常使用的随后听、手机充电器等电子产品都带有一个稳压电源，通过接入等电子产品都带有一个稳压电源，通过接入220V220V的市电中，的市电中，就可以方便地给各种电子产品提供所需的直流电压。由于就可以方便地给各种电子产品提供所需的直流电压。由于稳压电源应用极为广泛，图稳压电源应用极为广泛，图3-13-1为几种常用的稳压电源外为几种常用的稳压电源外观图。观图。图图3-1 常用常用稳压电稳压电源的外源的外观图观图 3.1 3.1 直流稳压电源的认识直流稳压电源的认识 稳压电源形外多种多样，但其内部均是由电子元器件通稳压电源形外多种多样，但其内部均是由电子元器件通过一定的电路来实现的，图过一定的电路来实现的，图3-23-2为分立元器件的串联可调直为分立元器件的串联可调直流稳压电源的电路板实物图。流稳压电源的电路板实物图。图图3-2 分立元件的串分立元件的串联联可可调调式直流式直流稳压实稳压实物物图图序号序号标标号号类类型型参数参数作用作用1B1变压变压器器变压变压，将，将220V交流交流电变为电变为15V的交流的交流电电2D1-D4整流二极管整流二极管IN4001整流，将交流整流，将交流电变为电变为直流直流电电3DZ稳压稳压二极管二极管6.2V称称压压，保，保证证其阴极其阴极为为6.2V的基准的基准电压电压4C1电电解解电电容容1000uF/25V滤滤波，波，滤滤除整流后所含的交流成分除整流后所含的交流成分5C2瓷片瓷片电电容容100pF滤滤波，波，滤滤除交流成分除交流成分6C3电电解解电电容容100uF/25V滤滤波，波，滤滤除交流成分除交流成分7R1电电阻阻3K分分压压，为为三极管工作提供合适的工作三极管工作提供合适的工作电压电压8R2电电阻阻560分分压压，与，与稳压稳压二极管二极管组组成二极管成二极管稳压电稳压电路路9R3电电阻阻510分分压压，为为三极管工作提供合适的工作三极管工作提供合适的工作电压电压10R4电电阻阻510分分压压，为为三极管工作提供合适的工作三极管工作提供合适的工作电压电压11R5电电阻阻560分分压压，为为三极管工作提供合适的工作三极管工作提供合适的工作电压电压12R6电电阻阻5.6K分分压压，为为三极管工作提供合适的工作三极管工作提供合适的工作电压电压13R7电电阻阻2分分压压，为为三极管工作提供合适的工作三极管工作提供合适的工作电压电压14Rp可可变电变电阻（阻（电电位器）位器）470调压调压，调节调节VT2基极基极电压电压15VT1NPN三极管三极管BU406调调整放大管整放大管16VT2NPN三极管三极管CS9013取取样样放大管放大管17VT3NPN三极管三极管CS9013过过流保流保护护三极管三极管表表3-1 3-1 直流稳压电源分立元件列表直流稳压电源分立元件列表3.1 3.1 直流稳压电源的认识直流稳压电源的认识 通过插头插入通过插头插入220V220V的交流电源中，经过电路稳压后便的交流电源中，经过电路稳压后便可输出稳定的直流电压。根据不同的需要通过调节电压调可输出稳定的直流电压。根据不同的需要通过调节电压调节旋钮节旋钮RPRP可以实现不同的直流电压输出。可以实现不同的直流电压输出。通常是由交流电源经电源变压器降压后，再经整流滤通常是由交流电源经电源变压器降压后，再经整流滤波得到的直流电源电压，往往会因为电网电压的波动、负波得到的直流电源电压，往往会因为电网电压的波动、负载电流等因素的变化而变化，因此，整流滤波电路后，还载电流等因素的变化而变化，因此，整流滤波电路后，还需要接稳压电路，才能使电路正常工作。为了获得稳定性需要接稳压电路，才能使电路正常工作。为了获得稳定性好的直流电压，在交流电经变压器变压、整流和滤波后，好的直流电压，在交流电经变压器变压、整流和滤波后，还需要采取稳压措施，以保证负载得到稳定的直流电压。还需要采取稳压措施，以保证负载得到稳定的直流电压。图图3-33-3为本直流稳压电源的原理图。为本直流稳压电源的原理图。3.1 3.1 直流稳压电源的认识直流稳压电源的认识图图3-3 分立元件的串分立元件的串联联可可调调式直流式直流稳压稳压原理原理图图 变压器将工频交流电变换为所需的交流电压，经整流电变压器将工频交流电变换为所需的交流电压，经整流电路整流后得到单向脉动直流电，滤波电路将单向脉动直流电路整流后得到单向脉动直流电，滤波电路将单向脉动直流电中的脉动成分滤除，送入到稳压电路进行稳压，在负载上将中的脉动成分滤除，送入到稳压电路进行稳压，在负载上将得到稳定的直流电压，图得到稳定的直流电压，图3-43-4为直流电源的方框图。为直流电源的方框图。3.1 3.1 直流稳压电源的认识直流稳压电源的认识图图3-4 直流直流电电源的方框源的方框图图 变压、整流和滤波在前面已作介绍，因此在此不再讲变压、整流和滤波在前面已作介绍，因此在此不再讲解。稳压电路种类较多，常用的稳压电路有硅稳压二极管解。稳压电路种类较多，常用的稳压电路有硅稳压二极管稳压电路、串联型稳压电路、集成稳压电路等。稳压电路、串联型稳压电路、集成稳压电路等。3.2 3.2 分立元器件稳压电路分析分立元器件稳压电路分析硅稳压二极管稳压电路硅稳压二极管稳压电路1 1硅稳压二极管稳压电路的构成硅稳压二极管稳压电路的构成 图图3-53-5所示为硅稳压二极管稳压电路，由于稳压二极管所示为硅稳压二极管稳压电路，由于稳压二极管VZVZ与负载与负载R RL L并联，所以称为并联型稳压电路。并联，所以称为并联型稳压电路。图图3-5 硅硅稳压稳压二极管二极管稳压电稳压电路路 稳压二极管稳压二极管VZVZ长期工作在反向长期工作在反向击穿区，利用其反向电流可大范围击穿区，利用其反向电流可大范围变化而反向电压基本不变的特性进变化而反向电压基本不变的特性进行稳压。行稳压。R R为限流电阻，由图可以为限流电阻，由图可以得出：得出：U UO O=U=UI I-I-IR R=U=UZ Z而输出电压而输出电压U UO O就就是稳压二极管两端的电压是稳压二极管两端的电压U UZ Z。3.2 3.2 分立元器件稳压电路分析分立元器件稳压电路分析 串联型稳压电路串联型稳压电路1 1串联型稳压电路的构成串联型稳压电路的构成图图3-63-6为分立元件的串联型稳压电路。为分立元件的串联型稳压电路。图图3-6 串串联联型型稳压电稳压电源源串联型稳压电源电路中各元件作用如下：串联型稳压电源电路中各元件作用如下：R RP P、R R3 3、R R4 4构成取样电路。构成取样电路。R R2 2、V VZ Z组成基准电路。组成基准电路。VTVT2 2是比较放大管。是比较放大管。VTVT1 1为调整元件，也称调整管。为调整元件，也称调整管。3.2 3.2 分立元器件稳压电路分析分立元器件稳压电路分析 串联型稳压电源主要由基准电压、取样电路、比较放大、串联型稳压电源主要由基准电压、取样电路、比较放大、调整管四个部分组成。图调整管四个部分组成。图3-73-7为串联型稳压电源的方框图。为串联型稳压电源的方框图。图图3-7 串串联联型型稳压电稳压电源的方框源的方框图图2 2串联型稳压电路的工作原理串联型稳压电路的工作原理 设负载设负载R RL L不变，当输入电压不变，当输入电压U UI I减小时，输出电压减小时，输出电压U UO O存在存在 3.2 3.2 分立元器件稳压电路分析分立元器件稳压电路分析 下降趋势，由于取样电阻的分压使得比较放大管的基极电下降趋势，由于取样电阻的分压使得比较放大管的基极电位位U UB2B2下降，比较放大管的发射极电压不变（下降，比较放大管的发射极电压不变（U UE2E2=U=UZ Z），所以），所以U UBE2BE2也下降，比较放大管导通能力减弱，也下降，比较放大管导通能力减弱，U UC2C2升高，调整管导升高，调整管导通能力增强，调整管通能力增强，调整管VTVT1 1集射这间的电阻集射这间的电阻R RCE1CE1减小，管压降减小，管压降U UCE1CE1下降，使输出电压下降，使输出电压U UO O上升，保证了上升，保证了U UO O基本不变。基本不变。当输入电压增大时，稳压过程与上述分析相反。当输入电压增大时，稳压过程与上述分析相反。3.2 3.2 分立元器件稳压电路分析分立元器件稳压电路分析 设输入电压设输入电压U UI I不变，当负载不变，当负载R RL L增大时，引起输出电压增大时，引起输出电压U UO O增长，则电路中变化过程为：增长，则电路中变化过程为：当负载当负载R RL L减小时，稳压过程与上述分析相反。减小时，稳压过程与上述分析相反。因此，稳压过程的实质是通过负反馈使输出电压维持稳定。因此，稳压过程的实质是通过负反馈使输出电压维持稳定。3 3串联型稳压电路的输出电压计算串联型稳压电路的输出电压计算 图图3-63-6所示稳压电路中电位器所示稳压电路中电位器R RP P串接在串接在R R3 3和和R R4 4之间，通过之间，通过调调R RP P来改变输出电压来改变输出电压U UO O，设计该电路时一定要满足，设计该电路时一定要满足I I2 2IIB2B2，忽略忽略I IB2B2，使，使I I1 1II2 2，则，则3.2 3.2 分立元器件稳压电路分析分立元器件稳压电路分析 UB2=UOUO=UB2=(UZ+UBE2)其中，其中，U UZ Z为稳压管的稳压值；为稳压管的稳压值；U UBE2BE2为为VTVT2 2发射结电压；发射结电压；为图为图3-63-6中电位器滑动触点下半部分的电阻值。电位器中电位器滑动触点下半部分的电阻值。电位器R RP P调调到最上端时，输出电压最小，其值为到最上端时，输出电压最小，其值为 UOminOmin=(UZ Z+UBE2BE2)电位器电位器R RP P调到最下端时，输出电压最大，其值为调到最下端时，输出电压最大，其值为UOmax=(UZ+UBE2)3.2 3.2 分立元器件稳压电路分析分立元器件稳压电路分析例例3-33-3：串联型稳压电路如图串联型稳压电路如图3-63-6所示，所示，U UZ Z=2V=2V，R R3 3=R=R4 4=2k=2k，R RP P=10k=10k，试求输出电压的最大值、最小值为多少？，试求输出电压的最大值、最小值为多少？分析：分析：忽略忽略VTVT2 2的管压降，的管压降，U UBE2BE200，I IB2B200，则，则 U UB2B2UUZ Z 当当R RP P调到最上端时，此时输出电压调到最上端时，此时输出电压U UO O最小，最小，得得UOmin=(UZ+UBE2)UZ=2=2.4V当当R RP P调到最下端时，此时输出电压调到最下端时，此时输出电压U UO O最大，得最大，得UOmax=(UZ+UBE2)UZ=2=14V3.3 3.3 集成稳压电路分析集成稳压电路分析 随着电子电路集成化的发展和功率集成技术的提高，出随着电子电路集成化的发展和功率集成技术的提高，出现了各种各样的集成稳压器。集成稳压器是指将调整管、取现了各种各样的集成稳压器。集成稳压器是指将调整管、取样放大、基准电压、启动和保护电路等全部集成在一块半导样放大、基准电压、启动和保护电路等全部集成在一块半导体芯片上而形成的一种稳压集成块，称为单片集成稳压器。体芯片上而形成的一种稳压集成块，称为单片集成稳压器。它具有体积小、可靠性高、使用简单等特点，尤其是集成稳它具有体积小、可靠性高、使用简单等特点，尤其是集成稳压器具有多种保护功能，包括过流保护、过压保护和过热保压器具有多种保护功能，包括过流保护、过压保护和过热保护等。集成稳压电路种类很多，按引出端的数目可分为三端护等。集成稳压电路种类很多，按引出端的数目可分为三端集成稳压器和多端集成稳压器。其中，三端集成稳压器的发集成稳压器和多端集成稳压器。其中，三端集成稳压器的发展应用最广，采用和三极管同样的封装，使用和安装也和三展应用最广，采用和三极管同样的封装，使用和安装也和三极管一样方便。三端稳压器由于使用简单，外接元件少，性极管一样方便。三端稳压器由于使用简单，外接元件少，性能稳定，因此广泛应用于各种电子设备中。能稳定，因此广泛应用于各种电子设备中。三端稳压器可分三端稳压器可分为固定式和可调式两类。为固定式和可调式两类。3.3 3.3 集成稳压电路分析集成稳压电路分析 三端集成稳压器的主要参数三端集成稳压器的主要参数 集成稳压器的参数可分为性能参数、工作参数和极限参集成稳压器的参数可分为性能参数、工作参数和极限参数三类。数三类。性能参数性能参数 集成稳压器的性能参数是指在给定的工作条件下，集集成稳压器的性能参数是指在给定的工作条件下，集成稳压器本身所能达到的性能指标。其中主要有电压调整成稳压器本身所能达到的性能指标。其中主要有电压调整率、电流调整率和输出电阻等。这些参数的定义与前述直率、电流调整率和输出电阻等。这些参数的定义与前述直流稳压电源相应的技术指标相同。流稳压电源相应的技术指标相同。工作参数工作参数 最大输入最大输入-输出电压差（输出电压差（U UI I-U UO O）maxmax 输入输入-输出电压差是指集成稳压器输入端和输出端之间输出电压差是指集成稳压器输入端和输出端之间的电压降。的电压降。3.3 3.3 集成稳压电路分析集成稳压电路分析 最小输入最小输入-输出电压差（输出电压差（U UI IU UO O）minmin 能保持集成稳压器正常稳压的输入能保持集成稳压器正常稳压的输入-输出电压降的最小值输出电压降的最小值 输出电压范围（输出电压范围（U UOminOminU UOmaxOmax）对于固定输出集成稳压器，其输出电压在器件型号中以标对于固定输出集成稳压器，其输出电压在器件型号中以标称值给出。称值给出。静态工作电流静态工作电流I IQ Q 静态工作电流是指在加上输入电压以后，集成稳压器内部静态工作电流是指在加上输入电压以后，集成稳压器内部电路的工作电流。当电路的工作电流。当 极限参数极限参数 极限参数是表示集成稳压器被破坏的工作参数，反映极限参数是表示集成稳压器被破坏的工作参数，反映集成稳压器的安全工作条件。集成稳压器的安全工作条件。3.3 3.3 集成稳压电路分析集成稳压电路分析 最大输入电压最大输入电压U UImaxImax 最大输入电压是保证集成稳压器能安全工作的最大输最大输入电压是保证集成稳压器能安全工作的最大输入电压值。入电压值。最大输出电流最大输出电流I IOmaxOmax 集成稳压器能正常工作的最大输出电流定义为最大输集成稳压器能正常工作的最大输出电流定义为最大输出电流出电流 最大功耗最大功耗P PM M 集成稳压器的最大功耗集成稳压器的最大功耗P PM M表示它所能承受的最大耗散功表示它所能承受的最大耗散功率。稳压器的功耗可表示为率。稳压器的功耗可表示为P PM M（U UI IU UO O）I IO O 3.3 3.3 集成稳压电路分析集成稳压电路分析 三端固定式集成稳压器三端固定式集成稳压器1 1三端固定式集成稳压器的外形及管脚排列三端固定式集成稳压器的外形及管脚排列 三端固定式集成稳压器是目前应用最普遍的中小功率稳三端固定式集成稳压器是目前应用最普遍的中小功率稳压器，其外形及管脚排列见图压器，其外形及管脚排列见图3-83-8所示。由于它只有输入、所示。由于它只有输入、输出和公共端三个端子，故称为输出和公共端三个端子，故称为三端稳压器三端稳压器。7878系列：系列：1-1-输输入端入端 2-2-公共端公共端 3-3-输输出端出端7979系列：系列：1-1-公共端公共端 2-2-输输入端入端 3-3-输输出端出端图图3-8 三端固定式集成三端固定式集成稳压稳压器外形及管脚排列器外形及管脚排列3.3 3.3 集成稳压电路分析集成稳压电路分析 2 2三端固定式集成稳压器的型号组成及含义三端固定式集成稳压器的型号组成及含义国标稳压器用数字表示输出电压值最大输出电流：L为0.1A，M为0.5A，无字母表示1.5A(带散热片)78：输出固定正电压79：输出固定正电压C W 78(79)L XX 国产的三端固定集成稳压器有国产的三端固定集成稳压器有CW78CW78正电压系列和正电压系列和CW79CW79负电压系列，其输出电压有负电压系列，其输出电压有5V5V、6V6V、9V9V、12V12V、18V18V、24V24V等，其最大输出电流为等，其最大输出电流为0.1A0.1A、0.5A0.5A、1A1A、1.5A1.5A、2.0A2.0A等。等。3 3三端固定式集成稳压器的应用三端固定式集成稳压器的应用 输出固定电压稳压器输出固定电压稳压器3.3 3.3 集成稳压电路分析集成稳压电路分析 实际应用中，根据所需输入电压、电流，选用符合要求实际应用中，根据所需输入电压、电流，选用符合要求的的CW78CW78或或CW79CW79系列产品。常用电路如图系列产品。常用电路如图3-93-9所示。所示。图图3-9 输输出固定出固定电压稳压电压稳压器器电电路路 左图是用左图是用CW7812CW7812组成的输出组成的输出12V12V固定电压的稳压电路。图中固定电压的稳压电路。图中C Ci i用以减小纹波以及抵消输入端接用以减小纹波以及抵消输入端接线较长时的电感效应，防止自激线较长时的电感效应，防止自激振荡，并抑制高频干扰。一般取振荡，并抑制高频干扰。一般取0.10.11F1F。C Co o用以改善负载的瞬用以改善负载的瞬态响应减小脉动电压并抑制高频态响应减小脉动电压并抑制高频干扰，可取干扰，可取1F1F。电子电路中使。电子电路中使用时要防止公共端开路，同时用时要防止公共端开路，同时C Ci i和和C Co o应紧靠集成稳压器安装。应紧靠集成稳压器安装。3.3 3.3 集成稳压电路分析集成稳压电路分析 扩大输出电压的电路扩大输出电压的电路 当所需稳压电源输出电压高于集成稳压器的标准输出电当所需稳压电源输出电压高于集成稳压器的标准输出电压时，可以采用外接稳压管来提高输出电压的电路，如图压时，可以采用外接稳压管来提高输出电压的电路，如图3-3-9 9所示。所示。图图3-10 扩扩大大输输出出电压电压的的电电路路 由图由图3-10(a)3-10(a)可以看出可以看出U UO OU UU UZ Z，式中，式中U U是集是集成稳压器的输出电压，成稳压器的输出电压，U UZ Z是稳压管的稳定电压。电阻是稳压管的稳定电压。电阻R R是稳是稳压二极管的限流电阻，防止稳压二极管通过集成稳压器的压二极管的限流电阻，防止稳压二极管通过集成稳压器的3.3 3.3 集成稳压电路分析集成稳压电路分析 调整端和输出端接地，形成通路，损坏集成稳压器，在输调整端和输出端接地，形成通路，损坏集成稳压器，在输出端接入二极管出端接入二极管VDVD保护稳压器，正常工作时保护稳压器，正常工作时VDVD处于反向截处于反向截止状态，当输出端短路时，电流可通过二极管流到输出回止状态，当输出端短路时，电流可通过二极管流到输出回路，避免了电流由稳压器的接地端倒流进稳压器而造成稳路，避免了电流由稳压器的接地端倒流进稳压器而造成稳压器损坏。压器损坏。图图3-10(b)3-10(b)是利用外接电阻提高输出电压的电路，是利用外接电阻提高输出电压的电路，R R1 1上的上的电压就是集成稳压器的标准输出电压。当忽略稳压器的静态电压就是集成稳压器的标准输出电压。当忽略稳压器的静态工作电流工作电流I IQ Q时时UOU 从上式可看出是所提高的电压部分，由从上式可看出是所提高的电压部分，由R R1 1和和R R2 2的比值来决定。的比值来决定。3.3 3.3 集成稳压电路分析集成稳压电路分析 扩大输出电流的电路扩大输出电流的电路 如需负载电流大于三端稳压器输出电流时，可采用图如需负载电流大于三端稳压器输出电流时，可采用图3-3-1010所示电路。所示电路。(a)(a)大大电电流流输输出的出的稳压电稳压电源源电电路路 (b)(b)三端集成三端集成稳压稳压器的并器的并联联运用运用 CW7800CW7800系列的最大输出电流为系列的最大输出电流为1.5A1.5A，若要求稳压电源，若要求稳压电源的输出电流大于的输出电流大于1.5A1.5A时，则必须采取扩展输出电流的办法。时，则必须采取扩展输出电流的办法。这可用外接功率管来解决。但要注意所接的三极管只能用这可用外接功率管来解决。但要注意所接的三极管只能用图图3-11 扩扩大大输输出出电电流的流的电电路路3.3 3.3 集成稳压电路分析集成稳压电路分析 PNPPNP型晶体管，若必须采用型晶体管，若必须采用NPNNPN晶体管，则可用晶体管，则可用PNPPNP型晶体管型晶体管与它接成复合管的形式。图与它接成复合管的形式。图3-11(a)3-11(a)是大电流输出的稳压电是大电流输出的稳压电源电路。稳压电源的输出电流为源电路。稳压电源的输出电流为I IO O=I IC C+I ICWCW，需要指出的是，需要指出的是，由于采用外接扩流管，因此会对集成稳压器的稳压精度有由于采用外接扩流管，因此会对集成稳压器的稳压精度有影响。影响。由于三端集成稳压器价廉易购，因此用并联法扩大输由于三端集成稳压器价廉易购，因此用并联法扩大输出电流也是一种简单而有效的方法。图出电流也是一种简单而有效的方法。图3-11(b)3-11(b)所示，其最所示，其最大输出电流可达到单个集成稳压器最大输出电流的大输出电流可达到单个集成稳压器最大输出电流的n n倍，倍，n n为并联稳压器的个数。为了避免因稳压器特性差异太大而为并联稳压器的个数。为了避免因稳压器特性差异太大而导致某个稳压器过热导致某个稳压器过热,必要时可进行参数的测试筛选。对于必要时可进行参数的测试筛选。对于固定负载，也可加一很小的均流电阻，如图固定负载，也可加一很小的均流电阻，如图3-11(b)3-11(b)中虚线中虚线所示。所示。3.3 3.3 集成稳压电路分析集成稳压电路分析 输出正、负电压的稳压电源输出正、负电压的稳压电源 电子电路中，常常需要同时输出正、负电压的双向直电子电路中，常常需要同时输出正、负电压的双向直流稳压电源，由集成稳压器组成的此类电源形式较多。图流稳压电源，由集成稳压器组成的此类电源形式较多。图3-123-12是其中的一种，它由是其中的一种，它由CW7815CW7815和和CW7915CW7915系列集成稳压器系列集成稳压器以及共用的整流滤波电路组成，该电路具有共同的公共端，以及共用的整流滤波电路组成，该电路具有共同的公共端，可以同时输出正、负两种电压。可以同时输出正、负两种电压。图图3-12 正正负对负对称的称的稳压电稳压电路路3.3 3.3 集成稳压电路分析集成稳压电路分析 三端可调式集成稳压器三端可调式集成稳压器1 1三端可调式集成稳压器的外形及管脚排列三端可调式集成稳压器的外形及管脚排列 三端可调式输出电压集成稳压器是在三端固定式稳压器三端可调式输出电压集成稳压器是在三端固定式稳压器基础上发展起来的一种性能更为优异的集成稳压器件，它除基础上发展起来的一种性能更为优异的集成稳压器件，它除了具备三端固定式稳压器的优点外，既有正压稳压器，又有了具备三端固定式稳压器的优点外，既有正压稳压器，又有负压稳压器，有负压稳压器，有100mA100mA、0.5A0.5A、1.5A1.5A等各类稳压器，还可用等各类稳压器，还可用少量的外接元件，实现大范围的输出电压连续调节（调节范少量的外接元件，实现大范围的输出电压连续调节（调节范围为围为1.21.237V37V），应用更为方便。三端可调稳压器的外形及），应用更为方便。三端可调稳压器的外形及引脚排列如图引脚排列如图3-133-13所示。所示。3.3 3.3 集成稳压电路分析集成稳压电路分析 (a)CW17(a)CW17系列系列 (b)CW37(b)CW37系列系列CW17CW17系列：系列：1-1-输输入端入端 2-2-公共端公共端 3-3-输输出端出端CW37CW37系列：系列：1-1-公共端公共端 2-2-输输入端入端 3-3-输输出端出端2 2三端可调式集成稳压器的型号组成及含义三端可调式集成稳压器的型号组成及含义国标稳压器最大输出电流：L为0.1A，M为0.5A无字母表示1.5A产品序号：17输出为正电压 37输出负电压产品序号：1为军工，2为工业、半军工，3为民品C W 3 17 L图图3-13 三端固定式集成三端固定式集成稳压稳压器外形及管脚排列器外形及管脚排列3.3 3.3 集成稳压电路分析集成稳压电路分析 其典型产品有输出正电压的其典型产品有输出正电压的CW117CW117、CW217CW217、CW317CW317系列系列和输出负电压的和输出负电压的CW137CW137、CW237CW237、CW337CW337系列。同一系列的内系列。同一系列的内部电路和工作原理基本相同，只是工作温度不同。如部电路和工作原理基本相同，只是工作温度不同。如CW117CW117、CW217CW217、CW317CW317的工作温度分别为的工作温度分别为5555150150、2525150150、0 0125125。3 3三端可调式集成稳压器的应用三端可调式集成稳压器的应用 三端可调式集成稳压器输出端与调整端之间的电压为三端可调式集成稳压器输出端与调整端之间的电压为基准电压基准电压U UREFREF，其典型值为，其典型值为U UREFREF1.25V1.25V。流过调整端的电流。流过调整端的电流典型值为典型值为I IREFREF50A50A。正常工作时，只要在输出端上外接。正常工作时，只要在输出端上外接两个电阻，就可获得所要求的输出电压值。三端可调稳压两个电阻，就可获得所要求的输出电压值。三端可调稳压器的基本应用电路如图器的基本应用电路如图3-143-14所示。所示。3.3 3.3 集成稳压电路分析集成稳压电路分析图图3-14 三端可三端可调调式集成式集成稳压稳压器的器的应应用用电电路路由图可知由图可知UOUR1UR2UREFUREF1.25 在空载情况下，为给稳压器的内部工作电源提供通在空载情况下，为给稳压器的内部工作电源提供通路，并保持输出电压的精度和稳定，要选择精度高的电路，并保持输出电压的精度和稳定，要选择精度高的电3.3 3.3 集成稳压电路分析集成稳压电路分析 阻，并且电阻要紧靠稳压器，防止输出电流在连线电阻上阻，并且电阻要紧靠稳压器，防止输出电流在连线电阻上产生误差电压。电阻产生误差电压。电阻R R1 1一般选取一般选取100100120120，这样一来，只，这样一来，只要调节电位器要调节电位器R RP P就可改变就可改变R R2 2的大小，从而调节输出电压的大小，从而调节输出电压U UO O大大小。因为基准电压在输出端和调整端之间，这就决定了输小。因为基准电压在输出端和调整端之间，这就决定了输出电压出电压U UO O大小只能从大小只能从1.25V1.25V以上开始调节，如果要求从零伏以上开始调节，如果要求从零伏开始连续可调的稳压电源，可将开始连续可调的稳压电源，可将R R2 2不接地，而接到一个不接地，而接到一个 -1.25V1.25V的电位上，而且输出电压的调节范围受集成稳压器最的电位上，而且输出电压的调节范围受集成稳压器最大输入输出电压差的限制，对大输入输出电压差的限制，对CW117/CW217/CW317CW117/CW217/CW317来说，来说，这个数值为这个数值为37374040。调整器上的电容器。调整器上的电容器i i可以消除长线可以消除长线引起的自激振荡，引起的自激振荡，o o是用来抑制容性负载（是用来抑制容性负载（5005005000pF5000pF）时的阻尼振荡。时的阻尼振荡。3.4 3.4 直流稳压电源的组装与调试直流稳压电源的组装与调试 直流稳压电源的组装直流稳压电源的组装1.1.直流稳压电源装配图直流稳压电源装配图图图3-15 直流直流稳压电稳压电源装配源装配图图3.4 3.4 直流稳压电源的组装与调试直流稳压电源的组装与调试2 2直流稳压电源的组装直流稳压电源的组装 元器件的检测元器件的检测 外观质量检查外观质量检查 电子元器件应完好无损，各种型号、规格、标识应清楚。电子元器件应完好无损，各种型号、规格、标识应清楚。元器件检测元器件检测 按电子元器件的检测方法，对表按电子元器件的检测方法，对表3-1-13-1-1中的所有元件进中的所有元件进行质量检测。行质量检测。a.a.变压器的检测：用万用表电阻档判断变压器原、副边变压器的检测：用万用表电阻档判断变压器原、副边有无短路和开路；将变压器原边接入有无短路和开路；将变压器原边接入220V220V交流电压，用交流交流电压，用交流档测变压器副边电压，观察是否与标称值（档测变压器副边电压，观察是否与标称值（15V15V）一致。）一致。b.b.整流二极管的检测：根据图整流二极管的检测：根据图3-153-15中整流二极管的图形中整流二极管的图形初步认识二极管的极性，再用万用表检测确认整流二极管初步认识二极管的极性，再用万用表检测确认整流二极管3.4 3.4 直流稳压电源的组装与调试直流稳压电源的组装与调试 的极性与质量好坏，主要元件为四个型号为的极性与质量好坏，主要元件为四个型号为1N40011N4001二极管。二极管。c.c.电容的检测：根据图电容的检测：根据图3-153-15中电解电容的图形初步认识中电解电容的图形初步认识电解电容的型号与极性；再用万用表简易检测出电容的质量电解电容的型号与极性；再用万用表简易检测出电容的质量好坏。主要元件是电解电容好坏。主要元件是电解电容1000uF/25V(1000uF/25V(C C1 1)、电解电容、电解电容1000uF/25V(1000uF/25V(C C3 3)、瓷片电容、瓷片电容1000pF(1000pF(C C2 2)。d.d.三极管的检测：根据图三极管的检测：根据图3-153-15中中BU406BU406、CS9013CS9013的图形的图形初步认识三极管的型号与极性，再用万用表检测确认三极管初步认识三极管的型号与极性，再用万用表检测确认三极管的极性与质量好坏，主要元件为的极性与质量好坏，主要元件为VTVT1 1、VTVT2 2、VTVT3 3。电路板的组装电路板的组装 焊接工艺要求焊接工艺要求 焊接时，焊点用锡量要适中，整个印制电路板上的焊点焊接时，焊点用锡量要适中，整个印制电路板上的焊点要均匀、光亮、无虚焊假焊；导线焊接时应搪锡后再连接。要均匀、光亮、无虚焊假焊；导线焊接时应搪锡后再连接。3.4 3.4 直流稳压电源的组装与调试直流稳压电源的组装与调试 电路板的组装顺序电路板的组装顺序 a.a.印制电路板元器件的焊接；印制电路板元器件的焊接；b.b.电源线连接；电源线连接；c.c.焊接印制电路板之间和变压器的所有连线；焊接印制电路板之间和变压器的所有连线；直流稳压电源的调试直流稳压电源的调试1 1输出电压可调范围输出电压可调范围U UOminOmin U UOmaxOmax 按图按图3-163-16所示接线。输入端接所示接线。输入端接220V220V交流电压，输出端交流电压，输出端接万用表或数字万用表，调节电路中接万用表或数字万用表，调节电路中R RP P的大小，使其值为最的大小，使其值为最大和最小，测出对应的输出电压大和最小，测出对应的输出电压U UOminOmin和和U UOmaxOmax。则该稳压电源。则该稳压电源输出电压的可调范围为输出电压的可调范围为U UOminOmin UOmaxOmax。3.4 3.4 直流稳压电源的组装与调试直流稳压电源的组装与调试 图图3-16 输输出出电压电压范范围测试围测试2 2最大输出电流最大输出电流I IOmax 指稳压电源正常工作的情况下能输出的最大电流，用指稳压电源正常工作的情况下能输出的最大电流，用I IOmax表示。一般情况下的工作电流表示。一般情况下的工作电流I IOIOmax。按图按图3-173-17所示接线。稳压电源的输入端接所示接线。稳压电源的输入端接220V220V的交流的交流电压，将稳压电源的输出电压调到电压，将稳压电源的输出电压调到10V10V，然后在稳压电源，然后在稳压电源的输出端接滑线变阻器的输出端接滑线变阻器R RL L，R RL L的值应调到的值应调到1k1k以上。用万以上。用万用表或数字万用表测出对应的用表或数字万用表测出对应的U UO O。然后逐渐减小。然后逐渐减小R RL L的的3.4 3.4 直流稳压电源的组装与调试直流稳压电源的组装与调试 值，直到值，直到U UO O的值下降的值下降5%5%，此时流经负载，此时流经负载R RL L的电流就是的电流就是I IOmaxOmax。记下记下I IOmaxOmax后应迅速增大后应迅速增大R RL L的值，以减小稳压电源的功耗。的值，以减小稳压电源的功耗。图图3-17 最大最大输输出出电电流流测试测试3 3输出电阻输出电阻R RO O 稳压电源的输出电阻稳压电源的输出电阻R RO O用来表明负载电流用来表明负载电流I IO O变化时，变化时，引起输出电压引起输出电压U UO O变化的程度。当输入电压不变时，由于负变化的程度。当输入电压不变时，由于负载电流变化载电流变化 I IO O，而引起输出电压变化，而引起输出电压变化 U UO O，则：，则：3.4 3.4 直流稳压电源的组装与调试直流稳压电源的组装与调试 RO=显然，显然，R RO O越小负载变化时对输出电压的影响就越小。说越小负载变化时对输出电压的影响就越小。说明该稳压电源的性能越好。明该稳压电源的性能越好。按图按图3-173-17所示接线。在不接负载电阻所示接线。在不接负载电阻R RL L时测得开路电压时测得开路电压U UO1O1，这时，这时I IO1O10 0，接上负载电阻，接上负载电阻R RL L时，测得时，测得U UO2O2和和I IO2O2，则，则RO=4 4纹波因数纹波因数 直流稳压电源中不可避免地含有一定的交流成份，用直流稳压电源中不可避免地含有一定的交流成份，用来描述稳压电源直流电压输出中交流成份的比重，常用纹来描述稳压电源直流电压输出中交流成份的比重，常用纹波因数波因数 来表示。即：来表示。即：3.4 3.4 直流稳压电源的组装与调试直流稳压电源的组装与调试 =越小，输出脉动越小，表示稳压电源的性能越好。越小，输出脉动越小，表示稳压电源的性能越好。方法是用晶体管毫伏表（或示波器）测量电源输出端方法是用晶体管毫伏表（或示波器）测量电源输出端的交流电压分量的有效值，用万用表（或数字万用表）的的交流电压分量的有效值，用万用表（或数字万用表）的直流档测量电源输出端的直流电压分量，按上式就可算出直流档测量电源输出端的直流电压分量，按上式就可算出电源的纹波因数。电源的纹波因数。