電工電子技術(shù)直流穩(wěn)壓電源6.1線性穩(wěn)壓電源6.1.1線性穩(wěn)壓電源的組成

直流穩(wěn)壓電源

線性穩(wěn)壓電源

（1）交流電壓變換部分將交流電網(wǎng)提供的交流電壓變換到電子電路所需要的交流電壓。同時還可起到直流電源與電網(wǎng)的隔離作用。

（2）整流部分將交流電壓變?yōu)閱蜗虻拿}動電壓（脈動直流）。

（3）濾波部分對整流部分輸出的脈動直流進行平滑處理，使之成為一個含紋波成分很小的直流電壓。

（4）穩(wěn)壓部分使輸出盡量不受電源波動和負(fù)載變化影響。

直流穩(wěn)壓電源

線性穩(wěn)壓電源6.1.2整流電路1、半波整流電路tO

2

3

u2tO

2

3

uOtO

2

3

iD=iOtO

2

3

uDＶRL~220V+uｏ–u2iD+uD–電路結(jié)構(gòu)簡單，電源利用率低，輸出電壓波動大，只適用要求不

高的場合。

直流穩(wěn)壓電源

線性穩(wěn)壓電源2、橋式整流電路tOtOtOtO

2

3

2

3

Im

2

2

3

3

uOu2uDiD=iO電源利用率高，脈動成分小應(yīng)用廣泛

直流穩(wěn)壓電源

線性穩(wěn)壓電源3、全波整流電路

直流穩(wěn)壓電源

線性穩(wěn)壓電源6.1.3

濾波電路1.并聯(lián)電容濾波電路io+

uo=uc

RLV1V4V3V2

+u

V導(dǎo)通時給C充電，V截止時C向RL

放電；濾波后uo的波形變得平緩，平均值提高。電容充電電容放電C

直流穩(wěn)壓電源

線性穩(wěn)壓電源當(dāng)RL=

時：OtuO

2

當(dāng)RL

為有限值時：RL=

UO(AV)

直流穩(wěn)壓電源

線性穩(wěn)壓電源（1）(2)(3)2.串聯(lián)電感濾波電路電感器L對直流阻抗小，對交流阻抗大，因此電感L可與負(fù)載串聯(lián)，實現(xiàn)濾波。利用電感的儲能作用來減小輸出電壓脈動。當(dāng)電感中電流增大/減小時，自感電動勢的方向與原電流方向相反/相同，自感電動勢阻礙原電流變化，同時也將能量儲存起來，使電流變化率減小。電感量L愈大，負(fù)載RL愈小，輸出直流電壓就愈平穩(wěn)，濾波效果就愈好，適用于輸出電流較大和負(fù)載變化大的場合。

直流穩(wěn)壓電源

線性穩(wěn)壓電源3.LC濾波電路效果更好，但在LC濾波電路中，如果電感L值太小，或負(fù)載電阻RL太大，都將呈現(xiàn)電容濾波的特性，反之則將呈現(xiàn)電感濾波的特性。

直流穩(wěn)壓電源

線性穩(wěn)壓電源4.∏型濾波電路一級電容濾波電路與一級倒L型濾波電路串聯(lián)而成，負(fù)載電流較大，采用π型LC濾波電路。

直流穩(wěn)壓電源

線性穩(wěn)壓電源6.1.4穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路的作用就是當(dāng)市電或負(fù)載變化時確保輸出直流電壓基本不變。1.硅穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路

直流穩(wěn)壓電源

線性穩(wěn)壓電源2.串聯(lián)式線性穩(wěn)壓電路8+Uo

+UI

RLVT+UCE

+UI

取樣電路調(diào)整管比較放大電路基準(zhǔn)電壓UZUF

結(jié)構(gòu)和穩(wěn)壓原理

穩(wěn)壓的實質(zhì)：UCE

的自動調(diào)節(jié)使輸出電壓恒定UoUFUB1IB1UCEUo

UB1穩(wěn)壓過程

直流穩(wěn)壓電源

線性穩(wěn)壓電源輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍8+Uo

+UI

R

2RLR

1R1UFUZR2RP效率較低。散熱器較大，體積較大。此外，串聯(lián)調(diào)整穩(wěn)壓器承受過載能力差，負(fù)載長期短路，容易造成調(diào)整管損壞，必需加入相應(yīng)的保護電路。

直流穩(wěn)壓電源

線性穩(wěn)壓電源3.半導(dǎo)體線性集成穩(wěn)壓器5V/6V/9V/12V/15V/18V/24V1.型號及引腳排列CW7805

輸出5V，最大電流1.5ACW78M05輸出5V，最大電流0.5ACW78L05輸出5V，最大電流0.1A一、三端固定輸出集成穩(wěn)壓器

78L

××/79L××

—輸出電流100mA

78M××/9M××—輸出電流500mA

78××/79××

—輸出電流1.5A輸出電壓輸出電流CW7800

系列(正電源)；CW7900系列(負(fù)電源)例如

直流穩(wěn)壓電源

線性穩(wěn)壓電源CW7805123UIUOGNDCW7905123UIUOGNDCW7800++312CW790012_3_塑料封裝金屬封裝312

直流穩(wěn)壓電源

線性穩(wěn)壓電源2.應(yīng)用電路防止輸入端短路時C3反向放電損壞穩(wěn)壓器抵消輸入長接線的電感效應(yīng)，防止自激改善負(fù)載的瞬態(tài)響應(yīng)，消除高頻噪聲Uo=12VW7812132C2++UiC1C30.33

F0.1

F100

FRL+W78

123CiC2+UO

+UI

+U

R1R2IQI1I2靜態(tài)電流5

8mA要求：輸出電壓UO>U

（1）基本應(yīng)用電路（2）提高輸出電壓電路

直流穩(wěn)壓電源

線性穩(wěn)壓電源13+UI=10V

W78052+UO

RRLIQIO0.1F0.33F10

（4）電流源電路（3）輸出正、負(fù)電壓電路

直流穩(wěn)壓電源

線性穩(wěn)壓電源二、三端可調(diào)輸出集成穩(wěn)壓器1.型號及引腳排列CW117/217/317系列(正電源)CW137/237/337系列(負(fù)電源)CW117123UIUOADJCW137123UIUOADJ工作溫度CW117(137)—

-55150CCW217(237)—

-25150CCW317(337)—

0

125C基準(zhǔn)電壓UREF=1.25V輸出電流L型—輸出電流100mAM型—輸出電流500mA未標(biāo)字母—輸出電流1.5A

直流穩(wěn)壓電源

線性穩(wěn)壓電源Uo

CW317123C2++UiC1C30.1

F10

F33

FR1R2C4IOIQIIREF0.1

FV1V2V1

防止輸入端短路時C4

反向放電損壞穩(wěn)壓器V2

防止輸出端短路時C2

通過調(diào)整端放電損壞穩(wěn)壓器R1=

UREF/

IQ=125

R2=

02.2k

時，1202.2kUO=

1.2524V2.基本應(yīng)用電路靜態(tài)電流IQ(約10mA)從輸出端流出，RL

開路時流過R1

直流穩(wěn)壓電源

線性穩(wěn)壓電源Uo

CW317123++UiC10.33

F10

FR1R2C31

FVC2R3+3

k120

680+32

V–10

VAUA=–1.25V當(dāng)R2=0時，UO=0V3.0

30V連續(xù)可調(diào)電路

直流穩(wěn)壓電源

線性穩(wěn)壓電源4.輸出可調(diào)集成線性直流穩(wěn)壓電源實例用以調(diào)節(jié)輸出電壓大小輸出電壓范圍：1.5~30V1額定輸出電流：1.5A2

3

4電源變壓器、橋式整流、電容濾波、穩(wěn)壓電路和電源指示

5

直流穩(wěn)壓電源

線性穩(wěn)壓電源6.2開關(guān)穩(wěn)壓電源一、開關(guān)穩(wěn)壓電路的特點線性穩(wěn)壓電路的缺點：調(diào)整管管耗大電源效率低(40%

60%)改進思路效率高(80%

90%)穩(wěn)壓范圍寬對電網(wǎng)要求不高體積小、重量輕輸出電壓含較多高頻成分對電子設(shè)備干擾較大開關(guān)穩(wěn)壓電路的缺點：按調(diào)整管與負(fù)載連接方式分：制方式串聯(lián)型和并聯(lián)型控制方式脈沖寬度調(diào)制型（PWM）；脈沖頻率調(diào)制型（PFM）；

混合調(diào)制型。使調(diào)整管：截止（電流小）飽和（管壓降?。╅_關(guān)穩(wěn)壓電路的優(yōu)點：二、開關(guān)穩(wěn)壓電路類型6.2.1開關(guān)穩(wěn)壓電路的特點及類型

直流穩(wěn)壓電源

開關(guān)穩(wěn)壓電源6.2.2開關(guān)穩(wěn)壓電源的組成隔離型開關(guān)穩(wěn)壓電源的組成框圖

直流穩(wěn)壓電源

開關(guān)穩(wěn)壓電源交流濾波：又名“電源EMI濾波器”或“EMI電源濾波器”，是典型的低通濾波器，使一些高頻脈沖干擾經(jīng)過它后極大的衰減，能較好的濾除來源于電網(wǎng)或傳入電網(wǎng)的干擾。一次整流濾波電路：將電網(wǎng)的交流電壓（~220V）整流濾波，變?yōu)橹绷麟妷海?00V），直接供給DC/DC變換器。

直流穩(wěn)壓電源

開關(guān)穩(wěn)壓電源二次整流濾波：得到平滑的直流輸出電壓?？刂齐娐罚河扇与娐?、比較電路、放大電路和占空比控制電路組成。反饋信號去控制調(diào)整管的通斷時間，脈沖寬度控制（調(diào)寬PWM）、脈沖頻率控制（調(diào)頻PFM）和混合式控制（調(diào)頻-調(diào)寬）。變換器：將直流電壓變換成固定的或可調(diào)的直流電壓。非隔離型和隔離型。

直流穩(wěn)壓電源

開關(guān)穩(wěn)壓電源調(diào)整管取樣電路濾波續(xù)流+

UI

+Uo

RLV1控制電路R1R2V2LC+uBuEiLIO=DUI—占空比OOOUOttOttuBuEiLuoIOtofftonUI脈寬調(diào)制式(PWM)組成框圖工作波形1.串聯(lián)開關(guān)變換器