模 拟 电 子 技 术集成直流稳压电源第 九 章
9.1 单相整流滤波电路
9.3 开关 集成稳压电源小结
9.2 线性集成稳压器模 拟 电 子 技 术
9.1 单相整流滤波电路
9.1.2 滤波电路引 言
9.1.1 单相整流电路模 拟 电 子 技 术引 言滤波整流 稳压变压交流电源负载组成框图模 拟 电 子 技 术
O t
u
O t
u
O t
u
O t
u
O t
u
220 V 单向脉动电压合适的交流电压滤 波 稳 压模 拟 电 子 技 术
9.1.1 单相整流电路一、半波整流
)s i n (2 22 tUu
tO? 2? 3?
u2
22U
tO? 2? 3?
uO
22U
0 2O )(d)s i n (22 1 ttUU
245.0 U?
tO? 2? 3?
iD= iO
tO? 2? 3?
uD
22U? 2RM
2 UU?
L
2
OD 45.0 R
UII
Ｖ
RL
~
220 V
+
uｏ
–
u2 iD
+ uD–
模 拟 电 子 技 术
V3 RL
V4
V2
V1
u1 u2io
RL
V4
V3 V2
V1+
uo
u2u1
二、桥式整流输入正半周
1,工作原理输入负半周
+
uo
模 拟 电 子 技 术
2,波形
tO
tO
tO
tO
2? 3?
2? 3?
Im
2?
2?
3?
3?
uO
u2
uD
iD= iO
22U
22U
U2?
模 拟 电 子 技 术
3,参数估算
1) 整流输出电压平均值
)(d)s i n (21
0 O
ttUU
22 9.0
22 UU?
2) 二极管平均电流
L
OOD
22
1
R
UII
L
245.0
R
U?
3) 二极管最大反向压
2RM 2 UU?
to
to
to
to
2? 3?
2? 3?
Im
2?
2?
3?
3?
uO
u2
uD
iD = iO
22U
22U
U2?
模 拟 电 子 技 术
4,简化画法
+
uo
RL
io
~
+
u2
5,整流桥把四只二极管封装在一起称为整流桥
~ ~
模 拟 电 子 技 术
io+
uo= uc
RL
V1V4
V3 V2
+u
9.1.2 滤波电路一、电容滤波
1,电路和工作原理
C
模 拟 电 子 技 术
io+
uo= uc
RL
V1V4
V3 V2
+u
V 导通时给 C 充电,V 截止时 C 向 RL 放电 ；
滤波后 uo 的波形变得平缓，平均值提高。
电容充电电容放电
C
模 拟 电 子 技 术
2,波形及输出电压
2O 2 U U?
当 RL =? 时：
O?t
uO
2?
22U
当 RL 为有限值时：
2O2 29.0 UUU
通常取 RC 越大 UO 越大
2)5~3(L
TCR?
RL =?
为获得良好滤波效果，一般取：
(T 为输入交流电压的周期 )
UO = 1.2U2
模 拟 电 子 技 术
[例 9.1.1] 单相桥式电容滤波整流,交流电源频率
f = 50 Hz,负载电阻 RL = 40?,要求直流输出电压
UO = 20 V,选择 整流二极管 及 滤波电容 。
[解 ]1,选二极管
V 172.1202.1 O2 UU
电流平均值：
A0,2 540 20212121
L
O
OD R
UII
承受最高反压,
V 242 2RM UU
模 拟 电 子 技 术
2RM 2 UU?
选二极管应满足：
IF? (2? 3) ID
可选,2CZ55C(IF = 1 A,URM = 100 V)或
1 A,100 V 整流桥
2,选滤波电容
s 02.05011 fT
s 04.024 L TCR取 F 0001 40
s 0,0 4
C
可选,1 000?F，耐压 50 V 的电解电容。
模 拟 电 子 技 术二、其他形式滤波
1,电感滤波
RL
L
~
+
u2
整流后的输出电压：
直流分量 被电感 L短路交流分量 主要 降在 L 上电感越大，滤波效果越好模 拟 电 子 技 术
2,? 型滤波
L
C1 RL~
+
u2
C2
C1,C2 对交流 容抗小
L 对交流 感抗 很 大负载电流小时模 拟 电 子 技 术
9.2 线性集成稳压器
9.2.2 三端固定集成稳压器
9.2.1 串联型稳压电路的工作原理
9.2.3 三端可调输出集成稳压器模 拟 电 子 技 术
8
Uo
+
UI
RL
V1
+UCE?
并联型 稳压电路 —调整管与负载并联串联型 稳压电路 —调整管与负载串联
9.2.1 串联型稳压电路的工作原理
+
UI
取样电路调整管比较放大电路基准电压 UZ
UF
一、结构和稳压原理模 拟 电 子 技 术稳压的实质：
UCE 的自动调节使输出电压恒定二、输出电压的调节范围
8
+
Uo
+
UI
R?2
RL
R?1 R
1
UF
UZ R
2
RP
模 拟 电 子 技 术
Z
p21
2O
F URRR
RUU?
Z
2
p21
O ' UR
RRRU
Z
p2
p21
m i nO URR
RRR
U
Z
2
p21
m a xO UR
RRR
U
模 拟 电 子 技 术
9.2.2 三端固定集成稳压器
CW7800 系列 (正电源 ) CW7900 系列 (负电源 )
5 V/ 6 V/ 9 V/ 12 V/ 15 V/ 18 V/ 24 V
一,78,79 系列的型号命名输出电流 78L×× / 79L ×× — 输出电流 100
mA78M×× / 9M×× — 输出电流 500
mA78 ×× / 79 ×× — 输出电流 1.5 A
输出电压模 拟 电 子 技 术例如：
CW7805 输出 5 V，最大电流 1.5 A
CW78M05 输出 5 V，最大电流 0.5 A
CW78L05 输出 5 V，最大电流 0.1 A
模 拟 电 子 技 术封装
CW7805
1 2 3
UI UOGND
CW7905
1 2 3
UI UOGND
符号 CW7800+ +21
3
CW7900
1
3
_
2
_
塑料封装 金属封装模 拟 电 子 技 术二,CW7800 的内部结构和基本应用电路内部结构 +
UI
取样电路调整电路保护电路基准电压比较放大启动电路
+
UO
模 拟 电 子 技 术基本应用电路
Uo = 12V
W78121 2
3 C
2
++
Ui C1 C3
0.33?F 0.1?F 100?F
RL
防止输入端短路时 C3
反向放电损坏稳压器抵消输入长接线的电感效应，
防止自激改善负载的瞬态响应，消除高频噪声模 拟 电 子 技 术提高输出电压电路
W781
3
2
Ci C2
+
UO
+
UI
+
U
R1
R2
IQ
I1
I2
静态电流
5? 8 mA
要求
Q
1
1 5 IR
UI
2Q1O )( RIIUU
2Q
1
)( RI
R
UU
UR
R )1(
1
2
输出电压 UO > U
模 拟 电 子 技 术输出电压可调稳压电路
W78
C1
C2
+
UI
+
U
+
UO
R1
R2
R3
R4
8
UU
(虚短 )
O
21
1
43
3 U
RR
RU
RR
R
URR
R
R
RU
43
3
1
2
O )1(
可产生 小于 U的 输出电压 UO
模 拟 电 子 技 术输出正、负电压的电路
~24V
~24V
~220V
W7815
W7915
1
3
2
32
1
1 000?F
220
F
0.33?F
0.33?F
0.1?F
+15 V
15 V
+
+
+
+
1 000?F
0.1?F
220
F
模 拟 电 子 技 术恒流源电路
1 2
+
UI = 10V
W7805
3
+
UO
R
RL
IQ
IO
0.1?F0.33?F 10?
Q23O IR
UI A5.0?
模 拟 电 子 技 术
9.2.3 三端可调输出集成稳压器一、典型产品型号命名
CW117/217/317系列 (正电源 )
CW137/237/337系列 (负电源 )
工作温度
CW117(137)— -55? 150?C
CW217(237)— -25? 150?C
CW317(337)— 0? 125?C
模 拟 电 子 技 术基准电压 1.25 V
输出电流 L 型 — 输出电流 100 mA
M 型 — 输出电流 500 mA
模 拟 电 子 技 术二,CW117 内部结构和基本应用电路内部结构调整电路基准电路误差放大启动电路 偏置 电路保护 电路
IREF
UI UO
ADJ
1
23
外形引脚
CW117
1 2 3
UIUOADJ
CW137
1 2 3
UI UOADJ
50?A
模 拟 电 子 技 术基本应用电路
Uo
CW317
1
23
C2
++
Ui C
1
C3
0.1?F
10?F
33?F
R1
R2
C4
IOIQ
I
I REF
0.1?F
V1
V2
V1 防止输入端短路时
C4 反向放电损坏稳压器V2 防止输出端短路时 C2通过调整端放电损坏稳压器
UREF = 1.25 V
使 UREF 很稳定
120?
I REF? 50?A
2.2 k?
模 拟 电 子 技 术
2R E F21
1
R E FO )( RIRR
R
UU
)/1(25.1 12 RR
R1 = UREF/ IQ = 125?
静态电流 IQ(约 10 mA)从输出端流出，
RL 开路时流过 R1
R2 = 0? 2.2 k?时，
UO = 1.25? 24 V
模 拟 电 子 技 术
0? 30 V 连续可调电路
UoCW317
1
23 ++ Ui
C1
0.33?F
10?F
R1
R2
C3
1?F
V
C2
R3
+
3 k?
120?
680?
+32V
–10V
A
UA = – 1.25 V
当 R2 = 0 时,UO= 0 V
模 拟 电 子 技 术
9.3 开关集成稳压电源引 言
9.3.1 开关稳压电源的基本工作原理
9.3.2 集成开关稳压器及其应用模 拟 电 子 技 术引 言线性稳压电路的缺点：
调整管 管耗大电源 效率低 (40%? 60%)
改进思路：
使调整管 截止 (电流小 )饱和 (管压降小 )
模 拟 电 子 技 术开关稳压电路的优点：
效率高 (80%? 90%)
体积小、重量轻稳压范围宽开关稳压电路的缺点：
电路 复杂对电网要求不高对电子设备 干扰较大输出电压含 较大纹波模 拟 电 子 技 术一,串联型开关稳压电路
9.3.1 开关稳压电源的基本工作原理调整管取样电路开关调整管控制组成框图 滤波
+
UI
+
Uo
RL
V1
8
A
8
C
基准电压三角波发生器
R1
R2
V2
L
C
+
UREF
uF uA
uT
uB
uE
iL
IO
频率固定的三角波误差放大续流模 拟 电 子 技 术工作波形
O
O
O
O
UO
t
t
t
O t
t
uT uA
uB
uE
iL
uo
IO
toff tonUI
脉宽调制式 (PWM)
模 拟 电 子 技 术
onIO tT
UU?
+
UI
V1 LuE IO
+
Uo
RL
8
A
8
C V
2 C
+
UREF
uF uA
uT
uB
iL
= DUI
T
tD on? — 占空比模 拟 电 子 技 术
+
UI
+
Uo
RL
V1
8
A
8
C
基准电压三角波发生器
R1
R2
V2
L
C
+
UREF
uF uA
uT
uB
uE
iL
IO
稳压原理
UI UO
uF
uA
占空比?
UO
D = 50 %当 uF = UREF,uA = 0，
UO 为预定标称值模 拟 电 子 技 术二,并联型开关稳压电路
+
UI
+
Uo
RLV1
R1
R2
L
C
+
UREF uF
uB
控 制电 路
V2
+
UI
+
Uo
RLV1
L
C
+u
B
V2 +
UI
+
Uo
RLV1
L
C
+u
B
V2iL
高电平
iO
低电平
uB t
off
ton
T
I
o f f
onO )1( U
t
tU
截止截止
iL
模 拟 电 子 技 术单片脉宽调制式 (外接开关功率管 )
9.3.2 集成开关稳压器及其应用类型 单片集成开关稳压器 CW1524CW4960/4962
一,CW1524/2524/3524(区别在于温度范围 )
组成：
基准电压源、误差放大器、脉宽调制器、
振荡器、触发器,2 只输出功率管、过热保护最大输入电压,40 V
最高工作频率,100 kHz
每路输出电流,100 mA
内部基准电压,5 V(承受 50 mA电流 )
模 拟 电 子 技 术取样电压基准电压输出方波定时电容定时电阻关闭,
控制脉宽接扩流晶体管 C,E 极输入电压振荡 /同步
1
2
3
4
5
6
7
8
16
15
14
13
12
11
10
9
–IN
+IN UIN
UREF (+ 5 V)
EB
CB
CA
EART
CT
GND
–限流
+限流断路补偿
CW1524 系列引脚排列模 拟 电 子 技 术防止寄生振荡外接复合管扩流产生振荡
1
2
3
4
5
6
7
8
16
15
14
13
12
11
10
9
。
。
+
–
+
–
R1
R2 R3
R4
R5
R6
R7
R9
R8
RL
C2
C1
C3
C4
V3
V2
V1
5 k?
3 k?
5 k?
5 k?
5 k?
2 k?
50 k?
180?
68?
0.1?
UI
UO
R0
0.1?F
0.02?F
0.01?F
500?F
(28V)
CW1524
L
0.9 mH
f0 = 1.15 / R5C2 = 19.2 kHz
+ 5 V
2.5V
2.5V
+ 5 V
限流取样电阻 (1 A)
模 拟 电 子 技 术二,CW4960/4962
组成,基准电压源、误差放大器、脉宽调制器开关功率管 (内接 )、软启动电路、
过流限制、过热保护功能,慢起动、过流保护、过热保护占空比可调 (0?100 %)
最大输入电压,50V
输出电压,5.1? 40V 连续可调最高工作频率,100 kHz
额定输出电流：
CW4960 — 2.5 A (过流保护 3.0? 4.5 A)
CW4960 — 1.5 A (过流保护 2.5? 3.5 A)
小散热片不用散热片模 拟 电 子 技 术
CW4960/4962 系列引脚图
1 2 3 4 5 6 7
CW4960
IN 反馈补偿
GND
RT
/CT 软启动 输出
1
2
3
4
5
6
7
8
16
15
14
13
12
11
10
9
NC
输出
NC
补偿
NC
GND
GND
NC
输入
NC
软启动
RT/CT
GND
GND
反馈
NC
CW4
96
2
模 拟 电 子 技 术
CW4960/4962 应用电路
220?F
R115 k?
L
150?H
4962(4960)
11(3) 10(2)
7(1)
14(5)4(4)15(6)
2(7)。 。
R2
RP
RT
CP
CT
C1
UI UO
4.7 k?
++
+
220?F
220?F / 40 VC
2C3
4.3 k?
33 nF
2.2?F2.2 nF
V
取样电阻
500 10 k?
)1(1.5
1
2
R
R
工作频率控制
f = 1/ RTCT 106 kHz
一般 RT = 1? 27 k? CT = 1? 3.3 nF
频率补偿防寄生振荡续流二极管采用肖特基管软启动电容
1? 4.7?F
模 拟 电 子 技 术小 结第 9 章模 拟 电 子 技 术一、整流滤波电路的参数关系输出电压均值 UO
流过二极管电流均值 ID
二极管最高反压 URM
半波整流 0.45U2 IO
全波整流 0.9U2 0.5IO
桥式整流 0.9U2 0.5IO
1,整流
2,电容滤波
2)5~3(L
TCR?当,UO? 1.2U2
22U
222 U
22U
模 拟 电 子 技 术二、分立元件稳压电路
1,稳压管稳压适合于负载电流小，输出电压固定的场合
UI UO
R
RL
ILIR
IZ
模 拟 电 子 技 术
2,三极管作调整管的稳压电路
8
+
Uo
+
UI
RLR1
UF
UZ R2
Z
2
21
O UR
RRU
模 拟 电 子 技 术三、三端集成稳压电路
1,三端固定集成稳压器
Uo = V
W781 2
3 C
2
++
Ui C1 C3
0.33?F 0.1?F
RL+
模 拟 电 子 技 术
2,三端可调集成稳压器
Uo
CW317
1
23
C2
++
Ui C
1
C3
0.1?F
10?F
33?F
R1
R2
C4
IOIQ
I
0.1?F
V1
V2
)/1(25.1 12O RRU
9.1 单相整流滤波电路
9.3 开关 集成稳压电源小结
9.2 线性集成稳压器模 拟 电 子 技 术
9.1 单相整流滤波电路
9.1.2 滤波电路引 言
9.1.1 单相整流电路模 拟 电 子 技 术引 言滤波整流 稳压变压交流电源负载组成框图模 拟 电 子 技 术
O t
u
O t
u
O t
u
O t
u
O t
u
220 V 单向脉动电压合适的交流电压滤 波 稳 压模 拟 电 子 技 术
9.1.1 单相整流电路一、半波整流
)s i n (2 22 tUu
tO? 2? 3?
u2
22U
tO? 2? 3?
uO
22U
0 2O )(d)s i n (22 1 ttUU
245.0 U?
tO? 2? 3?
iD= iO
tO? 2? 3?
uD
22U? 2RM
2 UU?
L
2
OD 45.0 R
UII
Ｖ
RL
~
220 V
+
uｏ
–
u2 iD
+ uD–
模 拟 电 子 技 术
V3 RL
V4
V2
V1
u1 u2io
RL
V4
V3 V2
V1+
uo
u2u1
二、桥式整流输入正半周
1,工作原理输入负半周
+
uo
模 拟 电 子 技 术
2,波形
tO
tO
tO
tO
2? 3?
2? 3?
Im
2?
2?
3?
3?
uO
u2
uD
iD= iO
22U
22U
U2?
模 拟 电 子 技 术
3,参数估算
1) 整流输出电压平均值
)(d)s i n (21
0 O
ttUU
22 9.0
22 UU?
2) 二极管平均电流
L
OOD
22
1
R
UII
L
245.0
R
U?
3) 二极管最大反向压
2RM 2 UU?
to
to
to
to
2? 3?
2? 3?
Im
2?
2?
3?
3?
uO
u2
uD
iD = iO
22U
22U
U2?
模 拟 电 子 技 术
4,简化画法
+
uo
RL
io
~
+
u2
5,整流桥把四只二极管封装在一起称为整流桥
~ ~
模 拟 电 子 技 术
io+
uo= uc
RL
V1V4
V3 V2
+u
9.1.2 滤波电路一、电容滤波
1,电路和工作原理
C
模 拟 电 子 技 术
io+
uo= uc
RL
V1V4
V3 V2
+u
V 导通时给 C 充电,V 截止时 C 向 RL 放电 ；
滤波后 uo 的波形变得平缓，平均值提高。
电容充电电容放电
C
模 拟 电 子 技 术
2,波形及输出电压
2O 2 U U?
当 RL =? 时：
O?t
uO
2?
22U
当 RL 为有限值时：
2O2 29.0 UUU
通常取 RC 越大 UO 越大
2)5~3(L
TCR?
RL =?
为获得良好滤波效果，一般取：
(T 为输入交流电压的周期 )
UO = 1.2U2
模 拟 电 子 技 术
[例 9.1.1] 单相桥式电容滤波整流,交流电源频率
f = 50 Hz,负载电阻 RL = 40?,要求直流输出电压
UO = 20 V,选择 整流二极管 及 滤波电容 。
[解 ]1,选二极管
V 172.1202.1 O2 UU
电流平均值：
A0,2 540 20212121
L
O
OD R
UII
承受最高反压,
V 242 2RM UU
模 拟 电 子 技 术
2RM 2 UU?
选二极管应满足：
IF? (2? 3) ID
可选,2CZ55C(IF = 1 A,URM = 100 V)或
1 A,100 V 整流桥
2,选滤波电容
s 02.05011 fT
s 04.024 L TCR取 F 0001 40
s 0,0 4
C
可选,1 000?F，耐压 50 V 的电解电容。
模 拟 电 子 技 术二、其他形式滤波
1,电感滤波
RL
L
~
+
u2
整流后的输出电压：
直流分量 被电感 L短路交流分量 主要 降在 L 上电感越大，滤波效果越好模 拟 电 子 技 术
2,? 型滤波
L
C1 RL~
+
u2
C2
C1,C2 对交流 容抗小
L 对交流 感抗 很 大负载电流小时模 拟 电 子 技 术
9.2 线性集成稳压器
9.2.2 三端固定集成稳压器
9.2.1 串联型稳压电路的工作原理
9.2.3 三端可调输出集成稳压器模 拟 电 子 技 术
8
Uo
+
UI
RL
V1
+UCE?
并联型 稳压电路 —调整管与负载并联串联型 稳压电路 —调整管与负载串联
9.2.1 串联型稳压电路的工作原理
+
UI
取样电路调整管比较放大电路基准电压 UZ
UF
一、结构和稳压原理模 拟 电 子 技 术稳压的实质：
UCE 的自动调节使输出电压恒定二、输出电压的调节范围
8
+
Uo
+
UI
R?2
RL
R?1 R
1
UF
UZ R
2
RP
模 拟 电 子 技 术
Z
p21
2O
F URRR
RUU?
Z
2
p21
O ' UR
RRRU
Z
p2
p21
m i nO URR
RRR
U
Z
2
p21
m a xO UR
RRR
U
模 拟 电 子 技 术
9.2.2 三端固定集成稳压器
CW7800 系列 (正电源 ) CW7900 系列 (负电源 )
5 V/ 6 V/ 9 V/ 12 V/ 15 V/ 18 V/ 24 V
一,78,79 系列的型号命名输出电流 78L×× / 79L ×× — 输出电流 100
mA78M×× / 9M×× — 输出电流 500
mA78 ×× / 79 ×× — 输出电流 1.5 A
输出电压模 拟 电 子 技 术例如：
CW7805 输出 5 V，最大电流 1.5 A
CW78M05 输出 5 V，最大电流 0.5 A
CW78L05 输出 5 V，最大电流 0.1 A
模 拟 电 子 技 术封装
CW7805
1 2 3
UI UOGND
CW7905
1 2 3
UI UOGND
符号 CW7800+ +21
3
CW7900
1
3
_
2
_
塑料封装 金属封装模 拟 电 子 技 术二,CW7800 的内部结构和基本应用电路内部结构 +
UI
取样电路调整电路保护电路基准电压比较放大启动电路
+
UO
模 拟 电 子 技 术基本应用电路
Uo = 12V
W78121 2
3 C
2
++
Ui C1 C3
0.33?F 0.1?F 100?F
RL
防止输入端短路时 C3
反向放电损坏稳压器抵消输入长接线的电感效应，
防止自激改善负载的瞬态响应，消除高频噪声模 拟 电 子 技 术提高输出电压电路
W781
3
2
Ci C2
+
UO
+
UI
+
U
R1
R2
IQ
I1
I2
静态电流
5? 8 mA
要求
Q
1
1 5 IR
UI
2Q1O )( RIIUU
2Q
1
)( RI
R
UU
UR
R )1(
1
2
输出电压 UO > U
模 拟 电 子 技 术输出电压可调稳压电路
W78
C1
C2
+
UI
+
U
+
UO
R1
R2
R3
R4
8
UU
(虚短 )
O
21
1
43
3 U
RR
RU
RR
R
URR
R
R
RU
43
3
1
2
O )1(
可产生 小于 U的 输出电压 UO
模 拟 电 子 技 术输出正、负电压的电路
~24V
~24V
~220V
W7815
W7915
1
3
2
32
1
1 000?F
220
F
0.33?F
0.33?F
0.1?F
+15 V
15 V
+
+
+
+
1 000?F
0.1?F
220
F
模 拟 电 子 技 术恒流源电路
1 2
+
UI = 10V
W7805
3
+
UO
R
RL
IQ
IO
0.1?F0.33?F 10?
Q23O IR
UI A5.0?
模 拟 电 子 技 术
9.2.3 三端可调输出集成稳压器一、典型产品型号命名
CW117/217/317系列 (正电源 )
CW137/237/337系列 (负电源 )
工作温度
CW117(137)— -55? 150?C
CW217(237)— -25? 150?C
CW317(337)— 0? 125?C
模 拟 电 子 技 术基准电压 1.25 V
输出电流 L 型 — 输出电流 100 mA
M 型 — 输出电流 500 mA
模 拟 电 子 技 术二,CW117 内部结构和基本应用电路内部结构调整电路基准电路误差放大启动电路 偏置 电路保护 电路
IREF
UI UO
ADJ
1
23
外形引脚
CW117
1 2 3
UIUOADJ
CW137
1 2 3
UI UOADJ
50?A
模 拟 电 子 技 术基本应用电路
Uo
CW317
1
23
C2
++
Ui C
1
C3
0.1?F
10?F
33?F
R1
R2
C4
IOIQ
I
I REF
0.1?F
V1
V2
V1 防止输入端短路时
C4 反向放电损坏稳压器V2 防止输出端短路时 C2通过调整端放电损坏稳压器
UREF = 1.25 V
使 UREF 很稳定
120?
I REF? 50?A
2.2 k?
模 拟 电 子 技 术
2R E F21
1
R E FO )( RIRR
R
UU
)/1(25.1 12 RR
R1 = UREF/ IQ = 125?
静态电流 IQ(约 10 mA)从输出端流出，
RL 开路时流过 R1
R2 = 0? 2.2 k?时，
UO = 1.25? 24 V
模 拟 电 子 技 术
0? 30 V 连续可调电路
UoCW317
1
23 ++ Ui
C1
0.33?F
10?F
R1
R2
C3
1?F
V
C2
R3
+
3 k?
120?
680?
+32V
–10V
A
UA = – 1.25 V
当 R2 = 0 时,UO= 0 V
模 拟 电 子 技 术
9.3 开关集成稳压电源引 言
9.3.1 开关稳压电源的基本工作原理
9.3.2 集成开关稳压器及其应用模 拟 电 子 技 术引 言线性稳压电路的缺点：
调整管 管耗大电源 效率低 (40%? 60%)
改进思路：
使调整管 截止 (电流小 )饱和 (管压降小 )
模 拟 电 子 技 术开关稳压电路的优点：
效率高 (80%? 90%)
体积小、重量轻稳压范围宽开关稳压电路的缺点：
电路 复杂对电网要求不高对电子设备 干扰较大输出电压含 较大纹波模 拟 电 子 技 术一,串联型开关稳压电路
9.3.1 开关稳压电源的基本工作原理调整管取样电路开关调整管控制组成框图 滤波
+
UI
+
Uo
RL
V1
8
A
8
C
基准电压三角波发生器
R1
R2
V2
L
C
+
UREF
uF uA
uT
uB
uE
iL
IO
频率固定的三角波误差放大续流模 拟 电 子 技 术工作波形
O
O
O
O
UO
t
t
t
O t
t
uT uA
uB
uE
iL
uo
IO
toff tonUI
脉宽调制式 (PWM)
模 拟 电 子 技 术
onIO tT
UU?
+
UI
V1 LuE IO
+
Uo
RL
8
A
8
C V
2 C
+
UREF
uF uA
uT
uB
iL
= DUI
T
tD on? — 占空比模 拟 电 子 技 术
+
UI
+
Uo
RL
V1
8
A
8
C
基准电压三角波发生器
R1
R2
V2
L
C
+
UREF
uF uA
uT
uB
uE
iL
IO
稳压原理
UI UO
uF
uA
占空比?
UO
D = 50 %当 uF = UREF,uA = 0，
UO 为预定标称值模 拟 电 子 技 术二,并联型开关稳压电路
+
UI
+
Uo
RLV1
R1
R2
L
C
+
UREF uF
uB
控 制电 路
V2
+
UI
+
Uo
RLV1
L
C
+u
B
V2 +
UI
+
Uo
RLV1
L
C
+u
B
V2iL
高电平
iO
低电平
uB t
off
ton
T
I
o f f
onO )1( U
t
tU
截止截止
iL
模 拟 电 子 技 术单片脉宽调制式 (外接开关功率管 )
9.3.2 集成开关稳压器及其应用类型 单片集成开关稳压器 CW1524CW4960/4962
一,CW1524/2524/3524(区别在于温度范围 )
组成：
基准电压源、误差放大器、脉宽调制器、
振荡器、触发器,2 只输出功率管、过热保护最大输入电压,40 V
最高工作频率,100 kHz
每路输出电流,100 mA
内部基准电压,5 V(承受 50 mA电流 )
模 拟 电 子 技 术取样电压基准电压输出方波定时电容定时电阻关闭,
控制脉宽接扩流晶体管 C,E 极输入电压振荡 /同步
1
2
3
4
5
6
7
8
16
15
14
13
12
11
10
9
–IN
+IN UIN
UREF (+ 5 V)
EB
CB
CA
EART
CT
GND
–限流
+限流断路补偿
CW1524 系列引脚排列模 拟 电 子 技 术防止寄生振荡外接复合管扩流产生振荡
1
2
3
4
5
6
7
8
16
15
14
13
12
11
10
9
。
。
+
–
+
–
R1
R2 R3
R4
R5
R6
R7
R9
R8
RL
C2
C1
C3
C4
V3
V2
V1
5 k?
3 k?
5 k?
5 k?
5 k?
2 k?
50 k?
180?
68?
0.1?
UI
UO
R0
0.1?F
0.02?F
0.01?F
500?F
(28V)
CW1524
L
0.9 mH
f0 = 1.15 / R5C2 = 19.2 kHz
+ 5 V
2.5V
2.5V
+ 5 V
限流取样电阻 (1 A)
模 拟 电 子 技 术二,CW4960/4962
组成,基准电压源、误差放大器、脉宽调制器开关功率管 (内接 )、软启动电路、
过流限制、过热保护功能,慢起动、过流保护、过热保护占空比可调 (0?100 %)
最大输入电压,50V
输出电压,5.1? 40V 连续可调最高工作频率,100 kHz
额定输出电流：
CW4960 — 2.5 A (过流保护 3.0? 4.5 A)
CW4960 — 1.5 A (过流保护 2.5? 3.5 A)
小散热片不用散热片模 拟 电 子 技 术
CW4960/4962 系列引脚图
1 2 3 4 5 6 7
CW4960
IN 反馈补偿
GND
RT
/CT 软启动 输出
1
2
3
4
5
6
7
8
16
15
14
13
12
11
10
9
NC
输出
NC
补偿
NC
GND
GND
NC
输入
NC
软启动
RT/CT
GND
GND
反馈
NC
CW4
96
2
模 拟 电 子 技 术
CW4960/4962 应用电路
220?F
R115 k?
L
150?H
4962(4960)
11(3) 10(2)
7(1)
14(5)4(4)15(6)
2(7)。 。
R2
RP
RT
CP
CT
C1
UI UO
4.7 k?
++
+
220?F
220?F / 40 VC
2C3
4.3 k?
33 nF
2.2?F2.2 nF
V
取样电阻
500 10 k?
)1(1.5
1
2
R
R
工作频率控制
f = 1/ RTCT 106 kHz
一般 RT = 1? 27 k? CT = 1? 3.3 nF
频率补偿防寄生振荡续流二极管采用肖特基管软启动电容
1? 4.7?F
模 拟 电 子 技 术小 结第 9 章模 拟 电 子 技 术一、整流滤波电路的参数关系输出电压均值 UO
流过二极管电流均值 ID
二极管最高反压 URM
半波整流 0.45U2 IO
全波整流 0.9U2 0.5IO
桥式整流 0.9U2 0.5IO
1,整流
2,电容滤波
2)5~3(L
TCR?当,UO? 1.2U2
22U
222 U
22U
模 拟 电 子 技 术二、分立元件稳压电路
1,稳压管稳压适合于负载电流小，输出电压固定的场合
UI UO
R
RL
ILIR
IZ
模 拟 电 子 技 术
2,三极管作调整管的稳压电路
8
+
Uo
+
UI
RLR1
UF
UZ R2
Z
2
21
O UR
RRU
模 拟 电 子 技 术三、三端集成稳压电路
1,三端固定集成稳压器
Uo = V
W781 2
3 C
2
++
Ui C1 C3
0.33?F 0.1?F
RL+
模 拟 电 子 技 术
2,三端可调集成稳压器
Uo
CW317
1
23
C2
++
Ui C
1
C3
0.1?F
10?F
33?F
R1
R2
C4
IOIQ
I
0.1?F
V1
V2
)/1(25.1 12O RRU
