电子技术基础4.ppt

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1、能画出直流电源的结构框图；能画出直流电源的结构框图；理解电路中稳压的必要性；理解电路中稳压的必要性；了解常用直流稳压电源的应用场合；了解常用直流稳压电源的应用场合；理解稳压二极管电路稳压的过程。理解稳压二极管电路稳压的过程。4.1.1 4.1.1 稳压电源结构框图稳压电源结构框图 电网供给的电网供给的220V220V、50Hz50Hz交流电，经过变压交流电，经过变压器降压后，再对交流电器降压后，再对交流电压进行处理，使之成为压进行处理，使之成为稳定的直流电，通常需稳定的直流电，通常需要经过要经过三个环节三个环节。如图。如图所示。所示。稳压电源结构框图稳压电源结构框图4.1.1 4.1.1 稳压

2、电源结构框图稳压电源结构框图 （1 1）整流整流将交流电转换成直流电。将交流电转换成直流电。 （2 2）滤波滤波减小交流分量使输出电压平滑。减小交流分量使输出电压平滑。 （3 3）稳压稳压稳定直流电压。稳定直流电压。 二、三极管稳压电路二、三极管稳压电路 三极管在稳压电路中用作功率管，起调整作用。三极管与负载有的是串三极管在稳压电路中用作功率管，起调整作用。三极管与负载有的是串联连接，有的是并联连接。三极管在起调整作用时，工作在线性区的称为线联连接，有的是并联连接。三极管在起调整作用时，工作在线性区的称为线性电源，工作在开关状态的称为开关电源。线性电源和开关电源是直流稳压性电源，工作在开关状态

3、的称为开关电源。线性电源和开关电源是直流稳压电源的两大类别。电源的两大类别。 串联式线性稳压电源的最主要缺点是变换效率低，一般只有串联式线性稳压电源的最主要缺点是变换效率低，一般只有35356060。开关稳压电源主要的优越性就是变换效率高，可高达开关稳压电源主要的优越性就是变换效率高，可高达70709595，缺点是纹，缺点是纹波和噪声较大。波和噪声较大。4.1.2 4.1.2 常用稳压电路及其适用范围常用稳压电路及其适用范围 一、稳压二极管稳压电路一、稳压二极管稳压电路 利用稳压二极管可以构成简单的直流稳压电路，但其稳压电路，由于利用稳压二极管可以构成简单的直流稳压电路，但其稳压电路，由于稳压

4、二极管本身的参数确定，是一个固定值，而且一般小功率稳压管的最稳压二极管本身的参数确定，是一个固定值，而且一般小功率稳压管的最大稳定电流只有十几毫安至几十毫安，因此不能适应负载较大电流的需要。大稳定电流只有十几毫安至几十毫安，因此不能适应负载较大电流的需要。稳压二极管稳压电路的优点是电路十分简单，安装容易，也可以供要求不稳压二极管稳压电路的优点是电路十分简单，安装容易，也可以供要求不高的负载使用。高的负载使用。 稳压二极管构成的稳压电路，还常被用来输出基准电压。稳压二极管构成的稳压电路，还常被用来输出基准电压。 四、集成稳压电路四、集成稳压电路 集成稳压电路体积小，使用方便，被广泛地用于各种电子

5、设备中，亦集成稳压电路体积小，使用方便，被广泛地用于各种电子设备中，亦可用于高质量稳压电源的前置稳压。可用于高质量稳压电源的前置稳压。 三、三、晶闸管稳压电路晶闸管稳压电路 采用晶闸管作为调整器件所构成的稳压电路，是一种开关式稳压电路，采用晶闸管作为调整器件所构成的稳压电路，是一种开关式稳压电路，它的控制电路（触发电路与关断电路）和三极管的控制电路不同，采用不同它的控制电路（触发电路与关断电路）和三极管的控制电路不同，采用不同的控制电路，对电源的性能也有一些特殊的影响。的控制电路，对电源的性能也有一些特殊的影响。 晶闸管的耐压可达几千伏甚至上万伏，电流也可达几百安，因此常被用晶闸管的耐压可达几

6、千伏甚至上万伏，电流也可达几百安，因此常被用来制造大容量的稳压电路。来制造大容量的稳压电路。能识读三端集成稳压器；能识读三端集成稳压器；理解三端集成稳压器组成的稳压电路；理解三端集成稳压器组成的稳压电路；了解集成稳压器典型应用电路中元器件的主要作用；了解集成稳压器典型应用电路中元器件的主要作用；会搭建、检测集成稳压器电路。会搭建、检测集成稳压器电路。4.2.1 4.2.1 三端固定式集成稳压器三端固定式集成稳压器 一、一、CW78CW78系列正电压输出集成稳压器系列正电压输出集成稳压器1. 1. 外形与引脚排列外形与引脚排列CW78CW78系列的外形与引脚排列如图所示。系列的外形与引脚排列如图

7、所示。输入端（输入端（ ）IU公共端（公共端（ ）ADJ输出端（输出端（ ）OU外形与引脚排列外形与引脚排列 2. 2. 分类分类 正电压集成稳压器正电压集成稳压器CWCW系列按输出电压的不同有：系列按输出电压的不同有：5V5V、6V6V、8V8V、9V9V、12V12V、15V15V、18V18V和和24V24V等。其型号后面两位数字表示输出电压值，如：等。其型号后面两位数字表示输出电压值，如：CW7805CW7805表示输出电压为表示输出电压为5V5V。 输出电流以输出电流以78/7978/79最后面的字母区分，最后面的字母区分，L L为为0.1A0.1A、M M为为0.5A0.5A、无字

8、母为、无字母为1.5A1.5A。一、一、CW78CW78系列正电压输出集成稳压器系列正电压输出集成稳压器4.2.1 4.2.1 三端固定式集成稳压器三端固定式集成稳压器 3. 3.基本电路基本电路 三端固定式集成稳压器的基本电路如图所示三端固定式集成稳压器的基本电路如图所示, ,输出电压和最大电流取输出电压和最大电流取决于所选三端稳压器。决于所选三端稳压器。一、一、CW78CW78系列正电压输出集成稳压器系列正电压输出集成稳压器4.2.1 4.2.1 三端固定式集成稳压器三端固定式集成稳压器 CW78CW78基本电路基本电路二、二、CW79CW79系列负电压输出集成稳压器系列负电压输出集成稳压

9、器4.2.1 4.2.1 三端固定式集成稳压器三端固定式集成稳压器 1. 1. 外形与引脚排列外形与引脚排列CW7900CW7900系列的外形与引脚排列如图所示。系列的外形与引脚排列如图所示。输入端（输入端（ ）IU输出端（输出端（ ）OU公共端（公共端（ ）ADJ外形与引脚排列外形与引脚排列 2. 2. 分类分类 CW79CW79系列分类方式与系列分类方式与CW78CW78系列相同，按输出电压值分类有：系列相同，按输出电压值分类有：5V5V、6V6V、8V8V、9V9V、12V12V、15V15V、18V18V和和24V24V等。等。二、二、CW79CW79系列正电压输出集成稳压器系列正电压

10、输出集成稳压器4.2.1 4.2.1 三端固定式集成稳压器三端固定式集成稳压器 4.2.1 4.2.1 三端固定式集成稳压器三端固定式集成稳压器 二、二、CW79CW79系列正电压输出集成稳压器系列正电压输出集成稳压器3. 3. 基本电路基本电路 CW79CW79基本应用电路基本应用电路7878和和7979系列构成的正、负双电源系列构成的正、负双电源 电路如图所示。电路如图所示。一、外形与引脚排列一、外形与引脚排列4.2.2 4.2.2 三端可调式集成稳压器三端可调式集成稳压器 三端可调式集成稳压器的外形与引脚排列如图所示。三个接线端分别三端可调式集成稳压器的外形与引脚排列如图所示。三个接线端

11、分别为输入端（为输入端（ININ）、输出端（）、输出端（OUTOUT）和调整端（）和调整端（ADJADJ）。）。CW317CW317的第的第1 1引引脚为调脚为调整端，第整端，第2 2引脚为输入端，第引脚为输入端，第3 3引引脚为输出端，脚为输出端，CW337CW337的第的第1 1引引脚为调整端，脚为调整端，第第2 2引引脚为输出端第脚为输出端第3 3引引脚为输入端。其输出电流可从型号的最后一个字母脚为输入端。其输出电流可从型号的最后一个字母中看出，其字母含义与中看出，其字母含义与CW78CW78、CW79CW79系列相同。系列相同。外形与引脚排列外形与引脚排列二、基本电路基本电路4.2.2

12、 4.2.2 三端可调式集成稳压器三端可调式集成稳压器 原理图原理图实物图实物图电路如图所示。电路如图所示。了解开关式稳压电源的特点；了解开关式稳压电源的特点；能描述开关式稳压电源的基本结构和组成框图；能描述开关式稳压电源的基本结构和组成框图；了解开关式稳压电源电路的基本工作原理。了解开关式稳压电源电路的基本工作原理。一、串联开关控制平均输出电压一、串联开关控制平均输出电压 右图所示是利用右图所示是利用开关开关S S周期性地接通周期性地接通和断开来取代电阻的和断开来取代电阻的变化，当变化，当S S接通时，接通时，输入的未稳压直流输入的未稳压直流U UI I可以加到负载上，可以加到负载上，S S

13、断断时，时，U UI I不能送到负载。开关的接通时间不能送到负载。开关的接通时间t tonon与与开关周期开关周期T T 之比称为脉冲电压的占空比之比称为脉冲电压的占空比t tonon/ /T T。 开关占空比的改变主要有两种方式。开关占空比的改变主要有两种方式。 开关电路中的开关实际上开关电路中的开关实际上是一只二三极管，利用是一只二三极管，利用二三极二三极管的开关作用进行导通和截止。管的开关作用进行导通和截止。加到加到二三极二三极管基极的矩形脉冲管基极的矩形脉冲用来控制用来控制二三极二三极管的导通或截管的导通或截止，止，二三极二三极管以开关方式工作，管以开关方式工作，饱和时，相当于开关接通

14、；截饱和时，相当于开关接通；截止时，相当于开关断开。这种止时，相当于开关断开。这种二三极二三极管一般称为开关调整管。管一般称为开关调整管。二、加接滤波器使输出电压平滑二、加接滤波器使输出电压平滑 电路及波形如图所示电路及波形如图所示电路及波形电路及波形三、开关式串联稳压电源的基本结构三、开关式串联稳压电源的基本结构 开关电源的结构框图如图所示。开关电源的结构框图如图所示。将稳压前直流电源输出的电压加到将稳压前直流电源输出的电压加到高速开关电路上，由输出变化量的高速开关电路上，由输出变化量的检测电路，即误差检测电路（或称检测电路，即误差检测电路（或称为取样电路），将电压检测信号与为取样电路），将

15、电压检测信号与基准电压在比较电路中进行比较，基准电压在比较电路中进行比较，其误差形成开关控制信号，该开关其误差形成开关控制信号，该开关控制信号是负反馈信号，它再控制控制信号是负反馈信号，它再控制开关电路，从而使开关电路的输出开关电路，从而使开关电路的输出得到稳定。得到稳定。结构框图结构框图四、开关式串联稳压电源的基本原理四、开关式串联稳压电源的基本原理 1. 1. 开关元件开关元件 在开关电源中三极在开关电源中三极管充当开关元件，三极管充当开关元件，三极管的导通和截止由占空管的导通和截止由占空比控制电路送来的正负比控制电路送来的正负脉冲所控制。脉冲所控制。1VT 2. 2. 控制电路控制电路

16、控制电路由基准部控制电路由基准部分、比较放大器、三角分、比较放大器、三角波发生器和脉宽调制器波发生器和脉宽调制器组成。组成。 3.3.滤波器滤波器 滤波器由电感和电滤波器由电感和电容组成，对脉冲电压进容组成，对脉冲电压进行滤波，得到纹波很小行滤波，得到纹波很小的直流输出电压。输出的直流输出电压。输出电压的大小与占空比成电压的大小与占空比成正比。正比。 4. 4. 续流二极管续流二极管VD VD 在电感平滑电路中在电感平滑电路中加上续流二极管加上续流二极管VDVD，在，在开关调整管截止期间有开关调整管截止期间有续流的作用，在开关调续流的作用，在开关调整管导通时二极管整管导通时二极管VD截止。截止。 5.5.取样电路取样电路 电阻电阻 和和 组成输组成输出电压出电压 的取样电路，的取样电路，实际上就是分压器，它实际上就是分压器，它把输出电压把输出电压 变化量的变化量的一部分送入比较放大器。一部分送入比较放大器。OU1R2ROU 目前有多种脉宽调制型开关电源的控制芯片，有的还将开关调整管也目前有多种脉宽调制型开关电源的控制芯片，有的还将开关调整管也集成于芯片中，其含有各种保护电路，因而可以得到如图所示的简化电路。集成于芯片中，其含有各种保护电路，因而可以得到如图所示的简化电路。其原理图如图所示。其原理图如图所示。开关式稳压电源的原理图开关式稳压电源的原理图