集成稳压电源精选PPT.ppt
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1、集成稳压电源17 九月 2022集成电路原理及应用 山东理工大学电气与电子工程学院1第1页,此课件共63页哦7.1 线性集成稳压电源线性集成稳压电源 7.1.1 线性集成稳压器的基本结构线性集成稳压器的基本结构7.1.2 集成稳压器的参数集成稳压器的参数7.1.3 集成稳压器的分类及使用注意事项集成稳压器的分类及使用注意事项7.1.4 三端集成稳压器三端集成稳压器7.1.5 三端可调输出稳压器三端可调输出稳压器第2页,此课件共63页哦7.1.1 线性集成稳压器的基本结构线性集成稳压器的基本结构主要由基准电压、比较放大器、取样电路、调整主要由基准电压、比较放大器、取样电路、调整电路、启动电路和保
2、护电路组成。电路、启动电路和保护电路组成。图图7-1-1 线性集成稳压器的基本构成线性集成稳压器的基本构成第3页,此课件共63页哦 7.1.2 集成稳压器的参数集成稳压器的参数1.电压调整率电压调整率SV2.电流调整率电流调整率SI3.输出阻抗输出阻抗Z0 4.输出电压长期稳定性输出电压长期稳定性ST 5.输出电压温漂输出电压温漂SP 6.纹波抑制比纹波抑制比SRR7.最大输入电压最大输入电压UImax8.最小输入输出电压差最小输入输出电压差(UI Uo)9.输出电压输出电压Uo10.最大输出电流最大输出电流Io11.稳压器最大功耗稳压器最大功耗PM 第4页,此课件共63页哦集成稳压器使用时应
3、注意以下集成稳压器使用时应注意以下5点:点:集成稳压器电路品种很多,从调整方式上有集成稳压器电路品种很多,从调整方式上有 线线性的和开关式的;从输出方式上有性的和开关式的;从输出方式上有固定固定和和可调式可调式的。因的。因三端稳压器优点比较明显,使用操作都比较方便,选三端稳压器优点比较明显,使用操作都比较方便,选用时应优先考虑。用时应优先考虑。在接入电路之前,一定要分清在接入电路之前,一定要分清引脚及其作用引脚及其作用,避免,避免 接错时损坏集成块。输出电压大于接错时损坏集成块。输出电压大于6V的三端集成稳压的三端集成稳压器的输入、输出端需接器的输入、输出端需接保护二极管保护二极管,可防止输入
4、电压突然,可防止输入电压突然降低时,输出电容对输出端放电引起三端集成稳压器的损坏。降低时,输出电容对输出端放电引起三端集成稳压器的损坏。第5页,此课件共63页哦 为确保输出电压的稳定性,应保证最小输入输为确保输出电压的稳定性,应保证最小输入输出压差。如三端集成稳压器的出压差。如三端集成稳压器的最小压差最小压差约约2V,一般使,一般使用时压差应保持在用时压差应保持在3V以上。同时又要注意最大输入输出以上。同时又要注意最大输入输出压差范围不超出规定范围。压差范围不超出规定范围。为了扩大输出电流,三端集成稳压器允许并为了扩大输出电流,三端集成稳压器允许并联使用。联使用。使用时,要焊接牢固可靠。对要求
5、加散热装置的,使用时,要焊接牢固可靠。对要求加散热装置的,必须加装符合要求尺寸的必须加装符合要求尺寸的散热装置散热装置。第6页,此课件共63页哦7.1.4 三端集成稳压器三端集成稳压器1.78XX/79XX系列的特点系列的特点图图7-1-2 三端集成稳压器的封装形式和引脚功能三端集成稳压器的封装形式和引脚功能第7页,此课件共63页哦2.典型应用电路典型应用电路输入电压的选择是:输入电压的选择是:Umax UI Uo+2V 图图7-1-3 78XX的基本应用电路的基本应用电路式中,式中,UImax为产品允许的最大输入电压;为产品允许的最大输入电压;Uo为输出电为输出电压;压;2V为最小输入输出电
6、压差为最小输入输出电压差。电路中的外接二极管。电路中的外接二极管VD起输入短路保护作用。起输入短路保护作用。第8页,此课件共63页哦图图7-1-4 采用稳压管提高输出电压电路采用稳压管提高输出电压电路Uo=Uoo+UZ (7-1-2)式中式中,Uoo为为78XX系列产品输出电压,系列产品输出电压,UZ为稳为稳压二极管压二极管VDZ的稳定电压。的稳定电压。第9页,此课件共63页哦图图7-1-5 采用电阻升压法提高输出电压电路采用电阻升压法提高输出电压电路I2=I1+IDUo=Uoo+I2 R2=Uoo+(I1+ID)R2第10页,此课件共63页哦图图7-1-6 扩大输出电流的电路扩大输出电流的电
7、路Io=Io1+Ioo (7-1-6)VT1是外接扩流功率管是外接扩流功率管,它能提供的输出电,它能提供的输出电流为流为Io1,而稳压器本身输出电流为,而稳压器本身输出电流为Ioo,则总的输,则总的输出电流出电流Io VT2和和Rs组成限流保护电路组成限流保护电路。第11页,此课件共63页哦图图7-1-7提高输入电压的电路图提高输入电压的电路图 图图7-1-9 电阻降压法电路电阻降压法电路 图图7-1-8 采用三极管和稳压管采用三极管和稳压管 提高输入电压的电路提高输入电压的电路UI=UZ UBE第12页,此课件共63页哦图图7-1-10 稳压器降压法电路稳压器降压法电路图图7-1-11 恒流
8、源电路恒流源电路输出电流输出电流Io=5V/R+ID式中,式中,ID=1.5mA(采(采用用7805)。因此,改变)。因此,改变R可调可调整输出电流的大整输出电流的大小。小。第13页,此课件共63页哦7.1.5 三端可调输出稳压器三端可调输出稳压器1.三端可调输出稳压器的特点三端可调输出稳压器的特点图图7-1-12 三端可调稳压器的外形与管脚配置三端可调稳压器的外形与管脚配置第14页,此课件共63页哦2.典型应用电路典型应用电路(1)一般应用电路一般应用电路输出电压输出电压 Uo=1.25(1+RRPR1)+IDRRP 图图7-1-13 一般应用电路一般应用电路第15页,此课件共63页哦(2)
9、固定低压输出电路固定低压输出电路图图7-1-14 固定低压输出电路固定低压输出电路图图7-1-15 加外接保护电路加外接保护电路 不加可调输出电阻网络,得到不加可调输出电阻网络,得到 1.25V 固定低压固定低压输出的电路,温度漂移很低,只由内部基准电压源输出的电路,温度漂移很低,只由内部基准电压源的温漂决定。的温漂决定。(3)加外接保护电路加外接保护电路第16页,此课件共63页哦3.应用实例应用实例从零起调从零起调的实用稳压电源。的实用稳压电源。图图 7-1-16 从零起调的实用稳压电源从零起调的实用稳压电源第17页,此课件共63页哦扩大输出电流的电路。扩大输出电流的电路。图图7-1-17
10、采用外接采用外接PNP功率管扩大电流的实用电路功率管扩大电流的实用电路 第18页,此课件共63页哦恒流源电路恒流源电路图图7-1-18 恒流源电路恒流源电路输出电流为输出电流为1A的的恒流源电路恒流源电路输出电流可调的输出电流可调的恒流源电路恒流源电路第19页,此课件共63页哦7.2 新型低压差集成稳压器新型低压差集成稳压器7.2.1 新型低压差新型低压差78系列系列/MIC5156的应用的应用1.KA78系列低压差稳压器系列低压差稳压器 图图7-2-1 KA78L05内部结构框图内部结构框图第20页,此课件共63页哦图图7-2-3 KA78R05/12 典型应用电路典型应用电路图图7-2-2
11、 KA78R05/12的内部结构框图与管脚配置的内部结构框图与管脚配置第21页,此课件共63页哦图图7-2-5 采用采用MIC5156构成的构成的 电源电路电源电路图图7-2-6 采用采用MIC5158 构成的电源电路构成的电源电路2.MIC5156的应用的应用第22页,此课件共63页哦7.2.2 超微功耗线性稳压器超微功耗线性稳压器1.BAF033线性稳压器线性稳压器BAF033是一种是一种超微功耗超微功耗线性稳压器集成电路。线性稳压器集成电路。由该器件组成的稳压器有以下主要特点:由该器件组成的稳压器有以下主要特点:超低静态电流,其典型值为超低静态电流,其典型值为1.1A。压差低,在输出电流
12、压差低,在输出电流Io=30mA时,压差小于时,压差小于0.6V。输出精度高,最大允差为输出精度高,最大允差为2.5%。输出电压温度参数低,典型值为输出电压温度参数低,典型值为1104()1。较好的线性调整率,典型值为较好的线性调整率,典型值为0.001V1。尺寸小,尺寸小,SOT-23封装。封装。第23页,此课件共63页哦图图7-2-7 BAF033内部结构内部结构图图7-2-8 BAF033典典型应用电路型应用电路 第24页,此课件共63页哦2.BAL029/030线性稳压控制器线性稳压控制器(1)内部结构及引脚功能内部结构及引脚功能图图7-2-9 BAL系列内系列内部结构框图部结构框图图
13、图7-2-10 BAL系列系列应用电路应用电路(2)应用电路应用电路第25页,此课件共63页哦1.TPS73系列的基本特点系列的基本特点 TPS73系列有系列有3.3V,4.85V和和5V固定固定电压输电压输出,及出,及输输出出为为1.29.75V可可设设定定输输出出电压电压等四个品种,最大等四个品种,最大输输出出电电流可达流可达500mA。该该系系列主要特点有:列主要特点有:7.2.3 单片机用低压差稳压器单片机用低压差稳压器输输出出电压电压精度高精度高(20%);输输出噪声低出噪声低(2A);压压差低,在差低,在输输出出为为100mA时时,最大,最大压压差差为为35mV(TPS7350);
14、静静态电态电流小,典型流小,典型值为值为340A(与与负载电负载电流大小有关流大小有关);有关有关闭电闭电源控制端,在关源控制端,在关闭电闭电源状源状态时态时,耗,耗电仅电仅0.5;内部有内部有监视输监视输出出电压电电压电路,降到路,降到门门限限电压时电压时,复位,复位端输出低电平复位端输出低电平复位信号;信号;内部有过流限制及过热保护。内部有过流限制及过热保护。第26页,此课件共63页哦图图7-2-11 TPS7350 管脚排列管脚排列2.封装与管脚功能封装与管脚功能3.TPS7350系列的系列的 典型应用电路典型应用电路图图7-2-12 TPS7350 典型应用电路典型应用电路第27页,此
15、课件共63页哦图图7-2-15 用电位器代用电位器代替替R1的电路的电路图图7-2-14 TPS7301典型典型应用电路应用电路 4.TPS7301的典型应用电路的典型应用电路第28页,此课件共63页哦7.3 开关型稳压电源开关型稳压电源 近近20年来,集成开关电源的发展方向主要分为年来,集成开关电源的发展方向主要分为交流直流(交流直流(AC/DC)与直流直流()与直流直流(DC/DC)两)两大类。大类。AC/DC开关电源的输入电压要通用,要广泛开关电源的输入电压要通用,要广泛适应世界各国电网的电压规格。例如,交流输入适应世界各国电网的电压规格。例如,交流输入80264V。而。而DC/DC开关
16、电源要以电池作为后备输入开关电源要以电池作为后备输入电源。电源。开关电源的发展趋势可概括为:高频化、高效开关电源的发展趋势可概括为:高频化、高效率、无率、无 污染、智能化、模块化。污染、智能化、模块化。目前,开关频率已从目前,开关频率已从20kHz左右提高到几百千左右提高到几百千赫至几兆赫。与此同时,供开关电源使用的元器件赫至几兆赫。与此同时,供开关电源使用的元器件也获得长足发展。也获得长足发展。第29页,此课件共63页哦7.3.1 开关电源的基本原理和类型开关电源的基本原理和类型 开关稳压电源的调整管及所有的晶体管大都工开关稳压电源的调整管及所有的晶体管大都工作在高频开关状态,截止期间,晶体
17、管无电流,因作在高频开关状态,截止期间,晶体管无电流,因此不消耗功率,而导通时,晶体管的功耗为饱和压此不消耗功率,而导通时,晶体管的功耗为饱和压降乘以电流,因此电路的功耗很小,降乘以电流,因此电路的功耗很小,效率很高,可达效率很高,可达80%90%。比普通线性稳压电源提高了近一倍。故比普通线性稳压电源提高了近一倍。故开关电源开关电源SPS(Switching Power Supply)被誉为)被誉为高高效节能型电源。效节能型电源。第30页,此课件共63页哦 开关电源的开关电源的基本电基本电路路及及工作波形工作波形如图如图7-3-1所示,其中所示,其中VT为开为开关调整管。关调整管。VD为续流为
18、续流二极管。电感二极管。电感L为储能为储能之件,之件,C为滤波电容,为滤波电容,RL为负载电阻。为负载电阻。图图7-3-1 开关电源基本开关电源基本电路及工作波形电路及工作波形1.开关电源的基本原理开关电源的基本原理第31页,此课件共63页哦 在一个周期内,开关管导通期间电感在一个周期内,开关管导通期间电感L储存的能量等于开关管储存的能量等于开关管截止期间释放的能量,即开关管饱和期间通过电感电流的增量截止期间释放的能量,即开关管饱和期间通过电感电流的增量IL1与开关管截止期间电感电流的减少量与开关管截止期间电感电流的减少量IL2相等时,电路达到相等时,电路达到动态平衡,获得一个稳定输出动态平衡
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