电子设备所需的直流电源,一般都是采用由交流电网供电,经“整流”、“滤波”、“稳压”后获得。所谓“整流”指把大小、方向都变化的交流电变成单向脉动的直流电,能完成整流任务的设备称为整流器。所谓
“滤波”指滤除脉动直流电中的交流成分,使得输出波形平滑,能完成滤波任务的设备称为滤波器。所谓“稳压”指输入电压波动或负载变化引起输出电压变化时,
能自动调整使输出电压维持在原值。本章将着重介绍单相桥式整流电路、电容滤波电路、串联型稳压电路、开关型稳压电路的原理和应用。
第 9章 直流稳压电源
9.1.1整流电路
1,电路组成单相桥式整流电路如图 9.1( a) 所示,图 9.1( b) 是其简化电路 。
( a) 电路原理图 ( b) 电路简化图图 9.1 单相桥式整流电路
9.1 整流和滤波电路
2,工作原理当 u2(t)为正半周时,V1,V3正偏而导通,V2,V4反偏而截止 。 电流经 V1→RL→V3形成回路,RL上输出电压波形与 u2(t)的正半周波形相同,电流 iL从 b流向 c。
当 u2(t)为负半周时,V1,V3截止,V2,V4导通,电流经 V2→RL →V4形成回路,RL上输出电压波形是 u2(t)
的负半周波形倒相,电流 iL仍从 b流向 c。 所以无论 u2(t)
为正半周还是负半周,流过 RL的电流方向是一致的 。
单相桥式整流的输出波形如图 9.2所示 。
图 9.2 单相桥式整流电路输出波形
3,参数估算
sinωtdt
因此,二极管最大整流应电流满足 IF ≥ IL ;最高反向工作电压应满足 URM ≥U2 。
2
2
0
22 UTU
T
L 22
9.022 UU
LL
L
L R
U
R
UI 29.0
LV II 2
1?
22 UU D R M?
[例 9.1] 如图 9.1所示的单相桥式整流电路,若要求在负载上得到 24V直流电压,100mA的直流电流,求整流变压器次级电压 U2,并选出整流二极管 。
解:
IF = IL =50mA
URM =U2 =37.5V
根据上述数据,查表可选出最大整流电流为 100mA,
最高反向工作电压为 50V的整流二极管 2CZ52B。
VUU L 7.269.0249.02
1,工作原理首先电源对电容充电,当充到最大值时电容放电。
由于充电时间常数比放电时间常数小很多,所以充电快,放电慢。在下一个周期电源电压高于电容电压时再次对电容充电,以后循环重复,波形如图 9.4( b)
所示。
2,参数估算
UL≈1.2U2
C≥(3 ~ 5)
UC≥(1.5 ~ 2)U2
式中 T为电网交流电压的周期 。
LR
T
2
滤波电路的主要元件是电容和电感,以电容滤波电路最常用,如图 9.4所示 。
( a) 原理图 ( b) 波形图图 9.4 电容滤波电路
9.1.2 滤波电路
[例 9.2] 已知单相桥式整流电容滤波电路如图 9.4( a)
所示 。 要求 UL=12V,IL=100mA,电网工作频率为
50Hz。 试计算整流变压器次数电压有效值 U2,并计算
RL和 C的值 。
解,V
C≥(3 ~ 5) =(3 ~ 5)
=(24.3 ~ 41.5)μF
UC≥(1.5 ~ 2)U2=15 ~20 V
102.1122.12 LUU
kIUR
L
L
L 2.110
12
LR
T
2 3102.12
02.0
故:整流变压器次数电压有效值为 10V,负载 RL
为 1.2kΩ,滤波电容器的参数为 47μF/25V。
2,电容滤波的特点
(1) 滤波后的输出电压中直流分量提高了,交流分量降低了 。
(2) 电容滤波适用于负载电流较小的场合 。
(3) 存在浪涌电流 。 可在整流二极管两端并接一只
0.01μF的电容器来防止浪涌电流烧坏整流二极管 。
(4) RLC值的改变可以影响输出直流电压的大小。
RL开路时,输出 UL约为 1.4U2; C开路时,输出 UL约为
0.9U2;若 C的容量减小,则输出 UL小于 1.2U2。
9.2.1 并联型稳压电路并联型稳压电路如图 9.6所示 。
图 9.6 并联型直流稳压电路
9.2 稳压电路其稳压过程分述如下:
当交流电网波动而 RL未变动时,若电网电压上升,则
Ui↑→UL↑→IZ↑→I↑→UR↑→UL↓
当电网未波动而负载 RL变动时,若 RL 减小,则
IL↑→I↑→UR↑→UL↓→IZ↓→I↓→UR↓→UL↑
选择稳压管时,一般可按以下公式估算
UZ=UL
IZmax=(1.5~3)ILmax
Ui=(2 ~ 3)UZ
[例 9.3] 设电网波动引起整流滤波电路的输出电压变化 ± 10%,RL=1kΩ,要求 UL=10V,试确定图 9.6中稳压电路元件的参数 。
解,(1) 根据 UZ=UL=10V 得
IL= =10mA=ILmax
由式 IZmax=(1.5~3)ILmax,可查手册选择 2CW17稳压管,其参数为,UZ=(9 ~ 10.5)V,IZ=5mA,
PZ=250mW,IZmax=23mA,rz=25Ω。
1
10?
L
L
R
U
(2) 取 Ui =25V,Ui 变化 ± 10%时可算得
Uimax=27.5V
Uimin=22.5V
( 3) 求出限流电阻
Rmin = 0.76 kΩ
Rmax = 0.83 kΩ
所以 R的取值范围为 0.76 kΩ≤R≤0.83kΩ,其功率为:
23
105.27
m a x
m a x
Z
Li
I
UU
105
105.22
m a x
m i n
LZ
Li
II
UU
=0.41W
故可选择标称值为 820Ω/0.5W的电阻器并联型稳压电路结构简单,但受稳压管最大电流限制,又不能任意调节输出电压,所以只适用于输出电压不需调节,负载电流小,要求不甚高的场合。
760
)105.27()( 2
m i n
2
m a x
2?
R UURUP LiRR
1,电路组成串联型稳压电路如图 9.7所示 。 电路由四部分组成 。
图 9.7 串联型稳压电路
9.2.2 串联型稳压电路
(1) 采样单元采样单元有 R1,R2、和 RP组成,与负载 RL并联,
通过它可以反映输出电压 Uo的变化。
(2) 基准单元基准单元由限流电阻 R3与稳压管 V3组成。
( 3)放大单元放大单元由三极管 V2组成 。
( 4) 调整单元调整单元由三极管 V1组成,它是串联型稳压电路的核心元件。 V1必须选择大功率三极管 。
2,工作原理串联型稳压电路的自动稳压过程按电网波动和负载电阻变动两种情况分述如下:
Ui↑→Uo↑→Uf↑→UBE2↑→IB2↑→IC2↑→UCE2↓→
UBE1↓→IB1↓→UCE1↑→Uo↓
RL↓→Uo↓→Uf↓→UBE2↓→IB2↓→IC2↓→UCE2↑→
UBE1↑→IB1↑→UCE1↓→Uo↑
当 Ui↓或 RL↑ 时的调整过程与上述相反 。
由上分析可知,这是一个负反馈系统。正因为电路内有深度电压串联负反馈,所以才能使输出电压稳定。
串联型稳压电路的输出电压 Uo,由采样单元的分压比和基准电压的乘积决定 。 因此调节电位器 RP的滑动端子,可调节输出电压 Uo的大小 。 Uo的调节范围为
Uomax=
Uomin=
ZUR
RPRR
2
21
ZURPR
RPRR
2
21
[例 9.4] 在图 9.7中,设稳压管工作电压 UZ=6V,采样单元中 R1=R2=RP,试估算输出电压的调节范围 。
解:由式 ( 9.14) 可估算出
Uomax= = 3× 6 = 18V
Uomin= = = 9V
故:该串联型稳压电路的输出电压可在 9V~18V之间调节。
ZUR
RPRR
2
21
ZURPR
RPRR
2
21 6
2
3?
串联型稳压电路中的放大单元也可由集成运放组成,如图 9.8所示 。 图中用复合管代替了 V1,以便扩大输出电流;基准电压 UZ和采样反馈电压 Uf分别接于集成运放的同相和反相输入端 。 其稳压过程为:
Uo↑→Uf↑→(UZ – Uf)↓→UB2↓→UB1↓→Uo↓
图 9.8 采用集成运放和复合调整管的串联型稳压目前,集成稳压器已达百余种,并且成为模拟集成电路的一个重要分支 。 它具有输出电流大,输出电压高,体积小,安装调试方便,可靠性高等优点,在电子电路中应用十分广泛 。
集成稳压器有三端及多端两种外部结构形式 。 输出电压有可调和固定两种形式:固定式输出电压为标准值,使用时不能再调节;可调式可通过外接元件,
在较大范围内调节输出电压 。 此外,还有输出正电压和输出负电压的集成稳压器 。
稳压电源以小功率三端集成稳压器应用最为普遍。
常用的型号有 W78×× 系列,W79×× 系列,W317系列,W337系列。
9.2.3 三端集成稳压器
1,固定输出的三端集成稳压器固定输出的三端集成稳压器的三端指输入端、输出端及公共端三个引出端,其外形及符号如图 9.9所示。
固定输出的三端集成稳压器 W78×× 系列和 W79××
系列各有七个品种,输出电压分别为 ± 5V,± 6V、
± 9V,± 12V,± 15V,± 18V,± 24V;最大输出电流可达 1.5A;公共端的静态电流为 8mA。型号后两位数字为输出电压值 。
在根据稳定电压值选择稳压器的型号时,要求经整流滤波后的电压要高于三端集成稳压器的输出电压
2~3V(输出负电压时要低 2~3V),但不宜过大。
(a) 外形 ( b) 符号图 9.9 固定输出三端集成稳压器的外形及符号
(1) 基本应用电路固定输出的三端集成稳压器的基本应用电路如图
9.10所示。图中,C1用以抑制过电压,抵消因输入线过长产生的电感效应并消除自激振荡; C2用以改善负载的瞬态响应,即瞬时增减负载电流时不致引起输出电压有较大的波动。 C1,C2一般选涤纶电容,容量为
0.1μF至几个 μF。安装时,两电容应直接与三端集成稳压器的引脚根部相连。
图 9.10 固定输出三端集成稳压器基本应用电路
(2) 扩展输出电压的应用电路如果需要高于三端集成稳压器的输出电压,可采用如图 9.11所示的升压电路 。
图 9.11 提高输出电压电路图中三端集成稳压器工作在悬浮状态,稳压电路的输出电压为
Uo= UXX +IQR2
若 R1,R2阻值较小,则可忽略 IQ R2,于是
Uo= UXX
图 9.11所示电路的缺点是:当稳压电路输入电压 Ui变化时,IQ也发生变化,这将影响稳压电路的稳压精度,
特别是 R2较大时这种影响更明显 。
)1(
1
2
R
R?
)1(
1
2
R
R?
图 9.12所示电路是用 W78XX和 μA741组成的输出电压可调的稳压电路 。 图中集成运放作为电压跟随器使用,它的电源借助于三端集成稳压器的输入直流电压 。
图 9.12 输出电压可调电路由图 9.12可知当电位器滑动端在最上端时,可得最大输出电压
Uomax=
当电位器滑动端在最下端时,可得最小输出电压
Uomin=
故输出电压调节范围为
≤Uo ≤
XXUR
RPRR
1
21
XXURPR
RPRR
1
21
XXURPR
RPRR
1
21 XXUR
RPRR
1
21
[例 9.5] 在图 9.12中,若选用三端集成稳压器 W7815,
已知 RP=500Ω,欲使输出电压调节范围为 20~45V,求
R1和 R2的电阻值 。
解:由上式可得
45=
20=
解得 R1= 400Ω R2=300Ω
15500
1
21
R
RR
155 0 05 0 0
1
21?
R
RR
(3) 扩展输出电流的应用电路扩展输出电流的应用电路如图 9.13所示。
图 9.13 扩大输出电流电路
(4) 恒流源应用电路恒流源应用电路如图 9.14所示。
图 9.14 恒流源应用电路
2,可调输出的三端集成稳压器可调输出的三端集成稳压器 W317( 正输出 ),
W337( 负输出 ) 是近几年较新的产品,其最大输入,
输出电压差极限为 40V,输出电压 1.2~35V( 或 1.2V ~
35V) 连续可调,输出电流 0.5~1.5A,最小负载电流为 5mA,输出端与调整端之间基准电压为 1.25V,调整端静态电流为 50μA。 其外形及符号如图 9.15所示 。
图 9.15 可调输出三端集成稳压器
(1) 基本应用电路图 9.16所示是 W317可调输出三端集成稳压器基本应用电路。
图 9.16 W317基本应用线路图中 V1 是为了防止输入短路,C1 放电而损坏三端集成稳压器内部调整管发射结而接入。如果输入不会短路、
输出电压低于 7V时,V1可不接。 V2是为了防止输出短路时,C2放电损坏三端集成稳压器中放大管发射结而接入。
如果 RP上电压低于 7 V或 C2 容量小于 1μF时,V2也可省略不接。
W317是依靠外接电阻给定输出电压的,要求 RP的接地点应与负载电流返回点的接地点相同。同时,R1、
RP应选择同种材料做的电阻,精度尽量高一些。输出端电容 C2应采用钽电容或采用 33μF的电解电容。
图 9.17所示是 W337可调负电压输出三端集成稳压器应用电路。
( a) 基本应用电路 ( b) 加保护二极管的应用电路图 9.17 W337的应用电路
(2) 显示器慢启动应用电路图 9.18所示电路是用 W317组成的显示器慢启动应用电路。
图 9.18 显示器慢启动应用电路
(3) 电子控制应用电路图 9.19所示是用 W317组成的为 TTL门电路供电的应用电路。图中输出电压的“有”、“无”,可由 A点输入脉冲的高、低电平来控制。
图 9.19 电子控制应用电路开关型稳压电路种类繁多,按开关信号产生的方式划分有自激式和他激式稳压电路 。 按开关电路与负载的连接方式划分有串联型和并联型 。 串联型开关稳压电路中开关调整管与负载串联连接,输出端通过调整管及整流二极管与电网相连,电网隔离性差,且只有一路电压输出 。 并联型开关稳压电路中输出端与电网间由开关变压器进行电气上的隔离,安全性好,通过开关变压器的次级可以做到多路电压输出,但电路复杂,对开关调整管要求高;按控制方式划分有脉宽调制 ( PWM) 和脉频调制 ( PFM) 。
由于开关稳压电路输出功率一般较大,尽管开关调整管相对功耗较小,但绝对功耗仍较大,因此实用中,必须加装散热片。
9.3 开关稳压电路
1,脉宽调制式串联型开关稳压电路脉宽调制式串联型开关稳压电路的基本电路如图 9.20所示。
图 9.20 脉宽调制式串联型开关稳压电路
9.3.1开关稳压电路的工作原理
(1) 工作过程由电压比较器的特点可知,当 uo1> uT时,u+> u -,uo2
为高电平,反之,uo2为低电平 。
当 uo2为高电平时,V1饱和导通,输入电压 Ui经滤波电感 L加在滤波电容 C和负载 RL两端,在此期间,iL增长,
L和 C储存能量,V2因反偏而截止。当 uo2为低电平时,
V1由饱和导通转换为截止,由于电感电流 iL不能突变,
iL经 RL和续流二极管衰减而释放能量,此时滤波电容 C
也向 RL放电,因而 RL两端仍能获得连续的输出电压。当开关调整管在 uo2的作用下又进入饱和导通,L,C再一次充电,以后 V1又截止,L,C又放电,如此循环不已。
(2) 稳压原理当输入的交流电源电压波动或负载电流发生改变时,
都将引起输出电压 Uo的改变,由于负反馈作用,电路能自动调整而使 Uo基本上维持稳定不变 。 稳压过程如下:
若 Uo↑→UF ↑(UF >UR )→uo1 为负值 →uo2 输出高电平变窄 ( to↓) →Uo↓
从而使输出电压基本不变 。
反之,若 Uo ↓→UF ↓(UR >UF )→uo1 为正值 →uo2
输出高电平变宽 ( to↑) →Uo↑
同样使输出电压基本不变。
2,脉宽调制式并联型开关稳压电路脉宽调制式并联型开关稳压电路的基本电路如图
9.21所示。
图 9.21 脉宽调制式并联型开关稳压电路
1,采用集成控制器的开关稳压电路图 9.22所示是采用 CW3524集成控制器组成的脉宽调制式串联型开关稳压电源实用电路,该稳压电源输出电压 Uo=5V,输出电流 Io=1A。
图 9.22 用 CW3524的开关稳压电源
9.3.2 开关电源电路分析
(1) 电路结构
① CW3524集成控制器
CW3524芯片共有 16只引脚,各引脚功能如图 9.23
所示,其中 P15,P8分别接输入电压 Ui的正、负端; P12、
P11和 P14,P13为驱动开关调整管基极的开关信号的两个输出端(即脉宽调制式电压比较器输出信号 uo2),两个输出端可单独使用,亦可并联使用,连接时一端接开关调整管基极,另一端接 P8脚(即地); P1,P2分别为比较放大器 A1的反相和同相输入端; P16为基准电压源输出端; P6,P7分别为三角波振荡器外接振荡元件
RT和 CT的联结端,P9为防止自激的相位校正元件 R4和
C4的联接端。
(1) 工作过程在触发脉冲作用下,V1处于开关状态,当 V1基极电压为正时饱和导通,Ui对 L1进行充电,充电电流为 I1,此时 L1储存能量;当 V1基极为负时,V1截止,储存在变压器初级线圈中的能量通过次级线圈 L2及二极管 V2向电容
C充电,产生输出直流电压。
(2) 稳压原理当输入的交流电源电压波动或负载电流发生变化,
引起输出电压 Uo变化时,通过取样比较电路组成的控制电路去改变开关调整管的导通与截止时间,使输出电压得以稳定。开关管导通时间 to增大时,输出电压升高;
反之,导通时间 to减小时,输出电压就降低。当由于某种原因使输出电压升高时,通过取样比较电路使 V1提前截止,引起 to ↓→Uo↓,使输出电压保持稳定。
图 9.23 CW3524引脚图
② 外电路开关调整管 V1,V2均为 PNP型硅功率管,V1选
3CD15,V2选 3CG14; V3为续流二极管; L和 C组成 Г型滤波电路,L=0.9mH,C=470μF; R1和 R2组成采样分压器电路; R3和 R4是基准电压源的分压电路; R5为限流电阻,R6为过载保护取样电阻 。
RT一般在 1.8kΩ~100kΩ之间选取,CT一般在 0.1μF
~ 1000μF之间选取。控制器的最高频率为 300kHz,工作时一般取在 100kHz以下。
(2) 工作原理及稳压过程
CW3524内部的基准电压源 UR=5V,由 P16脚引出,
通过 R3和 R4(都是 5kΩ)分压,以 UR=2.5V加在比较放大器的反相输入端( P1脚);输出电压 Uo通过 R1
和 R2(都是 5 kΩ)分压,以 Uo=2.5V加在比较放大器的同相输入端( P2脚),此时,比较放大器因 u+= u -,
其输出 uo1=0。调整管在集成控制器作用下,开关稳压电路输入电压 Ui = 2 8 V 时,输出电压为稳定值 5V。
2
1
2
1
当输出电压因输入电压 ( 电网波动引起 ) 或负载变化引起变动时,若 Uo↑→uo1为正,uo2高电平脉宽变宽
( P12输出高电平脉宽变宽 ) → 开关调整管 ( PNP) 导通时间变短 ( to↓) →Uo↓,Uo维持不变 。
此电路中开关调整管采用的是 PNP型管,因此比较放大器的反相输入端和同相输入端的输入信号与图
9.20虚框中所示的应该对调;另外,uo2高电平脉宽变宽时,PNP型管导通时间反而变短,分析时应予以注意。
2,开关电源电路分析图 9.24所示为某显示器开关电源。
图 9.24 由 TDA4605组成的开关电源
(1) TDA4605
TDA4605芯片共有 8只引脚,各引脚功能如下 。
P1脚是取样电压反馈输入端,通过对输出电压取样,
控制开关管导通时间,使输出电压保持稳定,实现自动稳压 。
P2脚是定时端,外接 RC积分电路,当对电容 C充电使其电压达到 3V时,则内部电路翻转,电容 C通过内部闭合的等效开关很快放电至 1V,并在 1V上维持一定时间。对电容 C何时再启动充电由 P8脚决定,当 P8脚上的信号极性由正向负跳变时,P2脚内部电路翻转,
等效开关断开,开始对电容 C充电。
P3脚是过小输入保护端,一般连接到整流滤波输出端 。 当 P3脚电压下降到 1V以下时,保护电路动作,P5
脚无驱动信号输出,开关管截止;若 P3脚电压超过
1.7V,P2脚产生一额外电流对外接的电容 C充电,P3脚电压越高,P2脚输出的电流也越大,这样使电容 C充电至 3V的时间缩短,相应的开关管导通时间也缩短,起到稳定输出电压的作用,使因输入电压变化而引起输出电压变化的趋势得到抑制 。
P4脚为地端 。
P5脚为开关管驱动脉冲输出端,在 P2脚电容 C充电期间,输出驱动脉冲,使开关管导通。这种驱动适合于场效应管。
P6脚是电源端,它内部设有监视电路,只有 P6脚电压达到 12V时,该集成电路才启动工作 。 启动后,P6脚需 6.9V以上的电压维持工作,当电压降至 6.9V以下时,
集成电路停止工作 。
P7脚是软启动端,外接启动电容,在内部 3V基准电压对电容充电期间,控制开关管的导通时间。
(2) 电路分析
① 起振过程
P6脚得到直流电压,P2脚内部开关断开,输入直流电压通过 R810给 C811充电 。 P5脚输出驱动脉冲,开关调整管导通,脉冲变压器储能 。
当 C811上电压充到 3V时,TDA4605内部电路翻转,
P5脚停止输出驱动脉冲,同时 P2脚内部的等效开关接通,C811快速放电,并最终箝位在 1V左右 。 因开关管截止,脉冲变压器初级绕组在开关管导通期间储存的能量由次级各绕组经整流二极管释放,通过相应的电感和电容滤波得到各组稳定的直流电压输出 。
当次级能量释放至一定时,不足以使各整流二极管导通,次级绕组中电流突然截止,这样在各绕组上产生一个极性反转的电动势,由此在 T802的反馈绕组 2
端产生由正到负的跳变,该跳变经 R812,R806加至
TDA4605的 P8脚,使内部电路又触发,P2脚内部的等效开关断开,又开始对 C811充电,P5脚再次输出驱动脉冲,开关管导通,以后周而复始 。
② 稳压过程当无输出电压取样反馈环节时,P2脚上的电容
C811由 1V充电至 3V时,内部电路才翻转,致使 P5脚无输出,开关管截止。当 P1脚有反馈电压时,假设输出电压升高,则由 T802反馈绕组 1—2上的感应电压经
R812,R803,C810整流滤波后的直流电压也升高,P1
脚电压升高,这样经过内部比较电路的作用,使电容
C811上还没有充到 3V时,电路就发生翻转,P5脚无输出,开关管截止。由此可见,电容充电时间缩短了,
开关管的导通时间也相应缩短了,输出电压下降,实现了输出电压的稳定。
另外,P3脚对因输入电压变化而引起的输出电压波动也能起到稳定作用,输入电压是经 R811,R809分压加至 P3脚的,当输入电压上升,使 P3脚电压超过 1.7V
时,P2脚内部产生一附加的电流对 C811充电,使 C811
提前达到 3V,相应的开关管导通时间缩短,起到稳压作用。
③ 电流保护开关管导通期间,由于初级绕组的激磁作用,绕组中电流是线性上升的,开关管导通时间越长,则电流能达到的峰值越大。开关管导通的时间同 P2脚电容
C811的充电时间相对应,而这个时间最长是 C811充电至 3V的时间。因此,开关管导通时间受到了限制,也就是电流受到了限制,从而实现了过流保护。
④ 欠压保护正常工作时,TDA4605的电源由 R813,V802、
C807对反馈绕组 1—2上的脉冲电压整流滤波得到。由于此时正温度系数热敏电阻 TH803的阻值很大,启动支路 R804,TH803停止对 TDA4605供电。当输入电压下降,或负载短路使输出电压下降时,由反馈绕组 1—
2上的脉冲电压整流滤波得到的直流电压也降低,由 P6
脚的功能可知,当这一电压降至 6.9V以下时,电路停止工作,实现欠压保护。由此可见,欠压保护是由 P6
脚完成的。
1.直流稳压电源应包含整流,滤波和稳压三个部分 。 整流元件为二极管,滤波元件有电容和电感,滤波电容应与负载并联,滤波电感应与负载串联 。 滤波后的直流电压仍受到电网波动及负载变化的影响,为此要采取稳压措施 。
2.稳压电路主要有线性稳压电路和开关型稳压电路两种 。
小功率电源多用线性调整型稳压电路,其中三端集成稳压器由于使用方便,应用越来越广泛 。 大功率电源多采用开关型稳压电路,一般采用脉宽调制实现稳压 。 开关型稳压电路又分串联型和并联型,由于并联型开关稳压电路易实现多组电压输出和电源与负载间电气隔离,因而应用较广泛 。
本章小结
“滤波”指滤除脉动直流电中的交流成分,使得输出波形平滑,能完成滤波任务的设备称为滤波器。所谓“稳压”指输入电压波动或负载变化引起输出电压变化时,
能自动调整使输出电压维持在原值。本章将着重介绍单相桥式整流电路、电容滤波电路、串联型稳压电路、开关型稳压电路的原理和应用。
第 9章 直流稳压电源
9.1.1整流电路
1,电路组成单相桥式整流电路如图 9.1( a) 所示,图 9.1( b) 是其简化电路 。
( a) 电路原理图 ( b) 电路简化图图 9.1 单相桥式整流电路
9.1 整流和滤波电路
2,工作原理当 u2(t)为正半周时,V1,V3正偏而导通,V2,V4反偏而截止 。 电流经 V1→RL→V3形成回路,RL上输出电压波形与 u2(t)的正半周波形相同,电流 iL从 b流向 c。
当 u2(t)为负半周时,V1,V3截止,V2,V4导通,电流经 V2→RL →V4形成回路,RL上输出电压波形是 u2(t)
的负半周波形倒相,电流 iL仍从 b流向 c。 所以无论 u2(t)
为正半周还是负半周,流过 RL的电流方向是一致的 。
单相桥式整流的输出波形如图 9.2所示 。
图 9.2 单相桥式整流电路输出波形
3,参数估算
sinωtdt
因此,二极管最大整流应电流满足 IF ≥ IL ;最高反向工作电压应满足 URM ≥U2 。
2
2
0
22 UTU
T
L 22
9.022 UU
LL
L
L R
U
R
UI 29.0
LV II 2
1?
22 UU D R M?
[例 9.1] 如图 9.1所示的单相桥式整流电路,若要求在负载上得到 24V直流电压,100mA的直流电流,求整流变压器次级电压 U2,并选出整流二极管 。
解:
IF = IL =50mA
URM =U2 =37.5V
根据上述数据,查表可选出最大整流电流为 100mA,
最高反向工作电压为 50V的整流二极管 2CZ52B。
VUU L 7.269.0249.02
1,工作原理首先电源对电容充电,当充到最大值时电容放电。
由于充电时间常数比放电时间常数小很多,所以充电快,放电慢。在下一个周期电源电压高于电容电压时再次对电容充电,以后循环重复,波形如图 9.4( b)
所示。
2,参数估算
UL≈1.2U2
C≥(3 ~ 5)
UC≥(1.5 ~ 2)U2
式中 T为电网交流电压的周期 。
LR
T
2
滤波电路的主要元件是电容和电感,以电容滤波电路最常用,如图 9.4所示 。
( a) 原理图 ( b) 波形图图 9.4 电容滤波电路
9.1.2 滤波电路
[例 9.2] 已知单相桥式整流电容滤波电路如图 9.4( a)
所示 。 要求 UL=12V,IL=100mA,电网工作频率为
50Hz。 试计算整流变压器次数电压有效值 U2,并计算
RL和 C的值 。
解,V
C≥(3 ~ 5) =(3 ~ 5)
=(24.3 ~ 41.5)μF
UC≥(1.5 ~ 2)U2=15 ~20 V
102.1122.12 LUU
kIUR
L
L
L 2.110
12
LR
T
2 3102.12
02.0
故:整流变压器次数电压有效值为 10V,负载 RL
为 1.2kΩ,滤波电容器的参数为 47μF/25V。
2,电容滤波的特点
(1) 滤波后的输出电压中直流分量提高了,交流分量降低了 。
(2) 电容滤波适用于负载电流较小的场合 。
(3) 存在浪涌电流 。 可在整流二极管两端并接一只
0.01μF的电容器来防止浪涌电流烧坏整流二极管 。
(4) RLC值的改变可以影响输出直流电压的大小。
RL开路时,输出 UL约为 1.4U2; C开路时,输出 UL约为
0.9U2;若 C的容量减小,则输出 UL小于 1.2U2。
9.2.1 并联型稳压电路并联型稳压电路如图 9.6所示 。
图 9.6 并联型直流稳压电路
9.2 稳压电路其稳压过程分述如下:
当交流电网波动而 RL未变动时,若电网电压上升,则
Ui↑→UL↑→IZ↑→I↑→UR↑→UL↓
当电网未波动而负载 RL变动时,若 RL 减小,则
IL↑→I↑→UR↑→UL↓→IZ↓→I↓→UR↓→UL↑
选择稳压管时,一般可按以下公式估算
UZ=UL
IZmax=(1.5~3)ILmax
Ui=(2 ~ 3)UZ
[例 9.3] 设电网波动引起整流滤波电路的输出电压变化 ± 10%,RL=1kΩ,要求 UL=10V,试确定图 9.6中稳压电路元件的参数 。
解,(1) 根据 UZ=UL=10V 得
IL= =10mA=ILmax
由式 IZmax=(1.5~3)ILmax,可查手册选择 2CW17稳压管,其参数为,UZ=(9 ~ 10.5)V,IZ=5mA,
PZ=250mW,IZmax=23mA,rz=25Ω。
1
10?
L
L
R
U
(2) 取 Ui =25V,Ui 变化 ± 10%时可算得
Uimax=27.5V
Uimin=22.5V
( 3) 求出限流电阻
Rmin = 0.76 kΩ
Rmax = 0.83 kΩ
所以 R的取值范围为 0.76 kΩ≤R≤0.83kΩ,其功率为:
23
105.27
m a x
m a x
Z
Li
I
UU
105
105.22
m a x
m i n
LZ
Li
II
UU
=0.41W
故可选择标称值为 820Ω/0.5W的电阻器并联型稳压电路结构简单,但受稳压管最大电流限制,又不能任意调节输出电压,所以只适用于输出电压不需调节,负载电流小,要求不甚高的场合。
760
)105.27()( 2
m i n
2
m a x
2?
R UURUP LiRR
1,电路组成串联型稳压电路如图 9.7所示 。 电路由四部分组成 。
图 9.7 串联型稳压电路
9.2.2 串联型稳压电路
(1) 采样单元采样单元有 R1,R2、和 RP组成,与负载 RL并联,
通过它可以反映输出电压 Uo的变化。
(2) 基准单元基准单元由限流电阻 R3与稳压管 V3组成。
( 3)放大单元放大单元由三极管 V2组成 。
( 4) 调整单元调整单元由三极管 V1组成,它是串联型稳压电路的核心元件。 V1必须选择大功率三极管 。
2,工作原理串联型稳压电路的自动稳压过程按电网波动和负载电阻变动两种情况分述如下:
Ui↑→Uo↑→Uf↑→UBE2↑→IB2↑→IC2↑→UCE2↓→
UBE1↓→IB1↓→UCE1↑→Uo↓
RL↓→Uo↓→Uf↓→UBE2↓→IB2↓→IC2↓→UCE2↑→
UBE1↑→IB1↑→UCE1↓→Uo↑
当 Ui↓或 RL↑ 时的调整过程与上述相反 。
由上分析可知,这是一个负反馈系统。正因为电路内有深度电压串联负反馈,所以才能使输出电压稳定。
串联型稳压电路的输出电压 Uo,由采样单元的分压比和基准电压的乘积决定 。 因此调节电位器 RP的滑动端子,可调节输出电压 Uo的大小 。 Uo的调节范围为
Uomax=
Uomin=
ZUR
RPRR
2
21
ZURPR
RPRR
2
21
[例 9.4] 在图 9.7中,设稳压管工作电压 UZ=6V,采样单元中 R1=R2=RP,试估算输出电压的调节范围 。
解:由式 ( 9.14) 可估算出
Uomax= = 3× 6 = 18V
Uomin= = = 9V
故:该串联型稳压电路的输出电压可在 9V~18V之间调节。
ZUR
RPRR
2
21
ZURPR
RPRR
2
21 6
2
3?
串联型稳压电路中的放大单元也可由集成运放组成,如图 9.8所示 。 图中用复合管代替了 V1,以便扩大输出电流;基准电压 UZ和采样反馈电压 Uf分别接于集成运放的同相和反相输入端 。 其稳压过程为:
Uo↑→Uf↑→(UZ – Uf)↓→UB2↓→UB1↓→Uo↓
图 9.8 采用集成运放和复合调整管的串联型稳压目前,集成稳压器已达百余种,并且成为模拟集成电路的一个重要分支 。 它具有输出电流大,输出电压高,体积小,安装调试方便,可靠性高等优点,在电子电路中应用十分广泛 。
集成稳压器有三端及多端两种外部结构形式 。 输出电压有可调和固定两种形式:固定式输出电压为标准值,使用时不能再调节;可调式可通过外接元件,
在较大范围内调节输出电压 。 此外,还有输出正电压和输出负电压的集成稳压器 。
稳压电源以小功率三端集成稳压器应用最为普遍。
常用的型号有 W78×× 系列,W79×× 系列,W317系列,W337系列。
9.2.3 三端集成稳压器
1,固定输出的三端集成稳压器固定输出的三端集成稳压器的三端指输入端、输出端及公共端三个引出端,其外形及符号如图 9.9所示。
固定输出的三端集成稳压器 W78×× 系列和 W79××
系列各有七个品种,输出电压分别为 ± 5V,± 6V、
± 9V,± 12V,± 15V,± 18V,± 24V;最大输出电流可达 1.5A;公共端的静态电流为 8mA。型号后两位数字为输出电压值 。
在根据稳定电压值选择稳压器的型号时,要求经整流滤波后的电压要高于三端集成稳压器的输出电压
2~3V(输出负电压时要低 2~3V),但不宜过大。
(a) 外形 ( b) 符号图 9.9 固定输出三端集成稳压器的外形及符号
(1) 基本应用电路固定输出的三端集成稳压器的基本应用电路如图
9.10所示。图中,C1用以抑制过电压,抵消因输入线过长产生的电感效应并消除自激振荡; C2用以改善负载的瞬态响应,即瞬时增减负载电流时不致引起输出电压有较大的波动。 C1,C2一般选涤纶电容,容量为
0.1μF至几个 μF。安装时,两电容应直接与三端集成稳压器的引脚根部相连。
图 9.10 固定输出三端集成稳压器基本应用电路
(2) 扩展输出电压的应用电路如果需要高于三端集成稳压器的输出电压,可采用如图 9.11所示的升压电路 。
图 9.11 提高输出电压电路图中三端集成稳压器工作在悬浮状态,稳压电路的输出电压为
Uo= UXX +IQR2
若 R1,R2阻值较小,则可忽略 IQ R2,于是
Uo= UXX
图 9.11所示电路的缺点是:当稳压电路输入电压 Ui变化时,IQ也发生变化,这将影响稳压电路的稳压精度,
特别是 R2较大时这种影响更明显 。
)1(
1
2
R
R?
)1(
1
2
R
R?
图 9.12所示电路是用 W78XX和 μA741组成的输出电压可调的稳压电路 。 图中集成运放作为电压跟随器使用,它的电源借助于三端集成稳压器的输入直流电压 。
图 9.12 输出电压可调电路由图 9.12可知当电位器滑动端在最上端时,可得最大输出电压
Uomax=
当电位器滑动端在最下端时,可得最小输出电压
Uomin=
故输出电压调节范围为
≤Uo ≤
XXUR
RPRR
1
21
XXURPR
RPRR
1
21
XXURPR
RPRR
1
21 XXUR
RPRR
1
21
[例 9.5] 在图 9.12中,若选用三端集成稳压器 W7815,
已知 RP=500Ω,欲使输出电压调节范围为 20~45V,求
R1和 R2的电阻值 。
解:由上式可得
45=
20=
解得 R1= 400Ω R2=300Ω
15500
1
21
R
RR
155 0 05 0 0
1
21?
R
RR
(3) 扩展输出电流的应用电路扩展输出电流的应用电路如图 9.13所示。
图 9.13 扩大输出电流电路
(4) 恒流源应用电路恒流源应用电路如图 9.14所示。
图 9.14 恒流源应用电路
2,可调输出的三端集成稳压器可调输出的三端集成稳压器 W317( 正输出 ),
W337( 负输出 ) 是近几年较新的产品,其最大输入,
输出电压差极限为 40V,输出电压 1.2~35V( 或 1.2V ~
35V) 连续可调,输出电流 0.5~1.5A,最小负载电流为 5mA,输出端与调整端之间基准电压为 1.25V,调整端静态电流为 50μA。 其外形及符号如图 9.15所示 。
图 9.15 可调输出三端集成稳压器
(1) 基本应用电路图 9.16所示是 W317可调输出三端集成稳压器基本应用电路。
图 9.16 W317基本应用线路图中 V1 是为了防止输入短路,C1 放电而损坏三端集成稳压器内部调整管发射结而接入。如果输入不会短路、
输出电压低于 7V时,V1可不接。 V2是为了防止输出短路时,C2放电损坏三端集成稳压器中放大管发射结而接入。
如果 RP上电压低于 7 V或 C2 容量小于 1μF时,V2也可省略不接。
W317是依靠外接电阻给定输出电压的,要求 RP的接地点应与负载电流返回点的接地点相同。同时,R1、
RP应选择同种材料做的电阻,精度尽量高一些。输出端电容 C2应采用钽电容或采用 33μF的电解电容。
图 9.17所示是 W337可调负电压输出三端集成稳压器应用电路。
( a) 基本应用电路 ( b) 加保护二极管的应用电路图 9.17 W337的应用电路
(2) 显示器慢启动应用电路图 9.18所示电路是用 W317组成的显示器慢启动应用电路。
图 9.18 显示器慢启动应用电路
(3) 电子控制应用电路图 9.19所示是用 W317组成的为 TTL门电路供电的应用电路。图中输出电压的“有”、“无”,可由 A点输入脉冲的高、低电平来控制。
图 9.19 电子控制应用电路开关型稳压电路种类繁多,按开关信号产生的方式划分有自激式和他激式稳压电路 。 按开关电路与负载的连接方式划分有串联型和并联型 。 串联型开关稳压电路中开关调整管与负载串联连接,输出端通过调整管及整流二极管与电网相连,电网隔离性差,且只有一路电压输出 。 并联型开关稳压电路中输出端与电网间由开关变压器进行电气上的隔离,安全性好,通过开关变压器的次级可以做到多路电压输出,但电路复杂,对开关调整管要求高;按控制方式划分有脉宽调制 ( PWM) 和脉频调制 ( PFM) 。
由于开关稳压电路输出功率一般较大,尽管开关调整管相对功耗较小,但绝对功耗仍较大,因此实用中,必须加装散热片。
9.3 开关稳压电路
1,脉宽调制式串联型开关稳压电路脉宽调制式串联型开关稳压电路的基本电路如图 9.20所示。
图 9.20 脉宽调制式串联型开关稳压电路
9.3.1开关稳压电路的工作原理
(1) 工作过程由电压比较器的特点可知,当 uo1> uT时,u+> u -,uo2
为高电平,反之,uo2为低电平 。
当 uo2为高电平时,V1饱和导通,输入电压 Ui经滤波电感 L加在滤波电容 C和负载 RL两端,在此期间,iL增长,
L和 C储存能量,V2因反偏而截止。当 uo2为低电平时,
V1由饱和导通转换为截止,由于电感电流 iL不能突变,
iL经 RL和续流二极管衰减而释放能量,此时滤波电容 C
也向 RL放电,因而 RL两端仍能获得连续的输出电压。当开关调整管在 uo2的作用下又进入饱和导通,L,C再一次充电,以后 V1又截止,L,C又放电,如此循环不已。
(2) 稳压原理当输入的交流电源电压波动或负载电流发生改变时,
都将引起输出电压 Uo的改变,由于负反馈作用,电路能自动调整而使 Uo基本上维持稳定不变 。 稳压过程如下:
若 Uo↑→UF ↑(UF >UR )→uo1 为负值 →uo2 输出高电平变窄 ( to↓) →Uo↓
从而使输出电压基本不变 。
反之,若 Uo ↓→UF ↓(UR >UF )→uo1 为正值 →uo2
输出高电平变宽 ( to↑) →Uo↑
同样使输出电压基本不变。
2,脉宽调制式并联型开关稳压电路脉宽调制式并联型开关稳压电路的基本电路如图
9.21所示。
图 9.21 脉宽调制式并联型开关稳压电路
1,采用集成控制器的开关稳压电路图 9.22所示是采用 CW3524集成控制器组成的脉宽调制式串联型开关稳压电源实用电路,该稳压电源输出电压 Uo=5V,输出电流 Io=1A。
图 9.22 用 CW3524的开关稳压电源
9.3.2 开关电源电路分析
(1) 电路结构
① CW3524集成控制器
CW3524芯片共有 16只引脚,各引脚功能如图 9.23
所示,其中 P15,P8分别接输入电压 Ui的正、负端; P12、
P11和 P14,P13为驱动开关调整管基极的开关信号的两个输出端(即脉宽调制式电压比较器输出信号 uo2),两个输出端可单独使用,亦可并联使用,连接时一端接开关调整管基极,另一端接 P8脚(即地); P1,P2分别为比较放大器 A1的反相和同相输入端; P16为基准电压源输出端; P6,P7分别为三角波振荡器外接振荡元件
RT和 CT的联结端,P9为防止自激的相位校正元件 R4和
C4的联接端。
(1) 工作过程在触发脉冲作用下,V1处于开关状态,当 V1基极电压为正时饱和导通,Ui对 L1进行充电,充电电流为 I1,此时 L1储存能量;当 V1基极为负时,V1截止,储存在变压器初级线圈中的能量通过次级线圈 L2及二极管 V2向电容
C充电,产生输出直流电压。
(2) 稳压原理当输入的交流电源电压波动或负载电流发生变化,
引起输出电压 Uo变化时,通过取样比较电路组成的控制电路去改变开关调整管的导通与截止时间,使输出电压得以稳定。开关管导通时间 to增大时,输出电压升高;
反之,导通时间 to减小时,输出电压就降低。当由于某种原因使输出电压升高时,通过取样比较电路使 V1提前截止,引起 to ↓→Uo↓,使输出电压保持稳定。
图 9.23 CW3524引脚图
② 外电路开关调整管 V1,V2均为 PNP型硅功率管,V1选
3CD15,V2选 3CG14; V3为续流二极管; L和 C组成 Г型滤波电路,L=0.9mH,C=470μF; R1和 R2组成采样分压器电路; R3和 R4是基准电压源的分压电路; R5为限流电阻,R6为过载保护取样电阻 。
RT一般在 1.8kΩ~100kΩ之间选取,CT一般在 0.1μF
~ 1000μF之间选取。控制器的最高频率为 300kHz,工作时一般取在 100kHz以下。
(2) 工作原理及稳压过程
CW3524内部的基准电压源 UR=5V,由 P16脚引出,
通过 R3和 R4(都是 5kΩ)分压,以 UR=2.5V加在比较放大器的反相输入端( P1脚);输出电压 Uo通过 R1
和 R2(都是 5 kΩ)分压,以 Uo=2.5V加在比较放大器的同相输入端( P2脚),此时,比较放大器因 u+= u -,
其输出 uo1=0。调整管在集成控制器作用下,开关稳压电路输入电压 Ui = 2 8 V 时,输出电压为稳定值 5V。
2
1
2
1
当输出电压因输入电压 ( 电网波动引起 ) 或负载变化引起变动时,若 Uo↑→uo1为正,uo2高电平脉宽变宽
( P12输出高电平脉宽变宽 ) → 开关调整管 ( PNP) 导通时间变短 ( to↓) →Uo↓,Uo维持不变 。
此电路中开关调整管采用的是 PNP型管,因此比较放大器的反相输入端和同相输入端的输入信号与图
9.20虚框中所示的应该对调;另外,uo2高电平脉宽变宽时,PNP型管导通时间反而变短,分析时应予以注意。
2,开关电源电路分析图 9.24所示为某显示器开关电源。
图 9.24 由 TDA4605组成的开关电源
(1) TDA4605
TDA4605芯片共有 8只引脚,各引脚功能如下 。
P1脚是取样电压反馈输入端,通过对输出电压取样,
控制开关管导通时间,使输出电压保持稳定,实现自动稳压 。
P2脚是定时端,外接 RC积分电路,当对电容 C充电使其电压达到 3V时,则内部电路翻转,电容 C通过内部闭合的等效开关很快放电至 1V,并在 1V上维持一定时间。对电容 C何时再启动充电由 P8脚决定,当 P8脚上的信号极性由正向负跳变时,P2脚内部电路翻转,
等效开关断开,开始对电容 C充电。
P3脚是过小输入保护端,一般连接到整流滤波输出端 。 当 P3脚电压下降到 1V以下时,保护电路动作,P5
脚无驱动信号输出,开关管截止;若 P3脚电压超过
1.7V,P2脚产生一额外电流对外接的电容 C充电,P3脚电压越高,P2脚输出的电流也越大,这样使电容 C充电至 3V的时间缩短,相应的开关管导通时间也缩短,起到稳定输出电压的作用,使因输入电压变化而引起输出电压变化的趋势得到抑制 。
P4脚为地端 。
P5脚为开关管驱动脉冲输出端,在 P2脚电容 C充电期间,输出驱动脉冲,使开关管导通。这种驱动适合于场效应管。
P6脚是电源端,它内部设有监视电路,只有 P6脚电压达到 12V时,该集成电路才启动工作 。 启动后,P6脚需 6.9V以上的电压维持工作,当电压降至 6.9V以下时,
集成电路停止工作 。
P7脚是软启动端,外接启动电容,在内部 3V基准电压对电容充电期间,控制开关管的导通时间。
(2) 电路分析
① 起振过程
P6脚得到直流电压,P2脚内部开关断开,输入直流电压通过 R810给 C811充电 。 P5脚输出驱动脉冲,开关调整管导通,脉冲变压器储能 。
当 C811上电压充到 3V时,TDA4605内部电路翻转,
P5脚停止输出驱动脉冲,同时 P2脚内部的等效开关接通,C811快速放电,并最终箝位在 1V左右 。 因开关管截止,脉冲变压器初级绕组在开关管导通期间储存的能量由次级各绕组经整流二极管释放,通过相应的电感和电容滤波得到各组稳定的直流电压输出 。
当次级能量释放至一定时,不足以使各整流二极管导通,次级绕组中电流突然截止,这样在各绕组上产生一个极性反转的电动势,由此在 T802的反馈绕组 2
端产生由正到负的跳变,该跳变经 R812,R806加至
TDA4605的 P8脚,使内部电路又触发,P2脚内部的等效开关断开,又开始对 C811充电,P5脚再次输出驱动脉冲,开关管导通,以后周而复始 。
② 稳压过程当无输出电压取样反馈环节时,P2脚上的电容
C811由 1V充电至 3V时,内部电路才翻转,致使 P5脚无输出,开关管截止。当 P1脚有反馈电压时,假设输出电压升高,则由 T802反馈绕组 1—2上的感应电压经
R812,R803,C810整流滤波后的直流电压也升高,P1
脚电压升高,这样经过内部比较电路的作用,使电容
C811上还没有充到 3V时,电路就发生翻转,P5脚无输出,开关管截止。由此可见,电容充电时间缩短了,
开关管的导通时间也相应缩短了,输出电压下降,实现了输出电压的稳定。
另外,P3脚对因输入电压变化而引起的输出电压波动也能起到稳定作用,输入电压是经 R811,R809分压加至 P3脚的,当输入电压上升,使 P3脚电压超过 1.7V
时,P2脚内部产生一附加的电流对 C811充电,使 C811
提前达到 3V,相应的开关管导通时间缩短,起到稳压作用。
③ 电流保护开关管导通期间,由于初级绕组的激磁作用,绕组中电流是线性上升的,开关管导通时间越长,则电流能达到的峰值越大。开关管导通的时间同 P2脚电容
C811的充电时间相对应,而这个时间最长是 C811充电至 3V的时间。因此,开关管导通时间受到了限制,也就是电流受到了限制,从而实现了过流保护。
④ 欠压保护正常工作时,TDA4605的电源由 R813,V802、
C807对反馈绕组 1—2上的脉冲电压整流滤波得到。由于此时正温度系数热敏电阻 TH803的阻值很大,启动支路 R804,TH803停止对 TDA4605供电。当输入电压下降,或负载短路使输出电压下降时,由反馈绕组 1—
2上的脉冲电压整流滤波得到的直流电压也降低,由 P6
脚的功能可知,当这一电压降至 6.9V以下时,电路停止工作,实现欠压保护。由此可见,欠压保护是由 P6
脚完成的。
1.直流稳压电源应包含整流,滤波和稳压三个部分 。 整流元件为二极管,滤波元件有电容和电感,滤波电容应与负载并联,滤波电感应与负载串联 。 滤波后的直流电压仍受到电网波动及负载变化的影响,为此要采取稳压措施 。
2.稳压电路主要有线性稳压电路和开关型稳压电路两种 。
小功率电源多用线性调整型稳压电路,其中三端集成稳压器由于使用方便,应用越来越广泛 。 大功率电源多采用开关型稳压电路,一般采用脉宽调制实现稳压 。 开关型稳压电路又分串联型和并联型,由于并联型开关稳压电路易实现多组电压输出和电源与负载间电气隔离,因而应用较广泛 。
本章小结