第八章 功率电路
§ 8.1 功率放大电路
§ 8.2 线性直流稳压电路
§ 8.3 开关型直流稳压电路
(1-2)
例,扩音系统用作放大电路的 输出级,在信号失真允许的范围内，输出足够的功率以 驱动 执行机构。如使扬声器发声、继电器动作,仪表指针偏转等。
功率放大电压放大信号提取
§ 8.1 功率放大电路功率放大器的作用,
一、功率放大电路的特点与分类
(1-3)
(2) 功放电路中电流、电压要求都比较大，必须注意电路参数不能超过功放管的极限值,ICM,
UCEM,PCM 。 注意对 功放管 散热和保护 。
ICM
PCM
UCEM
Ic
uce
§ 8.1 功率放大电路
1.功放电路特点
(1)输出功率 Pomax尽可能大
(1-4)
(3) 电流、电压信号比较大，必须注意防止波形失真。
(4) 电源提供的能量尽可能转换给负载，减少 晶体管及线路上的损失。即注意提高电路的效率（?）。
Pomax,负载上得到的交流信号功率。
PV,电源提供的直流功率。
%m ax 1 0 0
P
P
V
o
§ 8.1 功率放大电路
降低静态功耗,即减小静态电流 。
▲ 提高效率的途径
(1-5)
（ 3） 根据 功放管 导通时间 的不同,可分为,
低频功放 和 高频功放非谐振功放 和 谐振功放
§ 8.1 功率放大电路
2.功放电路的分类
（ 1）根据 工作频率 的不同，功放电路可分为,
（ 2） 根据 负载性质 的不同,功放电路可分为,
甲类,乙类,甲乙类 和 丙类
(1-6)
§ 8.1 功率放大电路乙类,导通角等于 180°,
失真大,静态电流为零,
管耗小,效率高 。
甲类,一个周期内均导通,
失真小,静态电流大,管耗大,效率低 。
甲乙类,导通角大于 180°,
失真大,静态电流小,管耗小,效率较高 。,
丙类,导通角小于 180°
(1-7)
uo
tuo
射极输出器输出电阻低，带负载能力强，可以用做功率放大器吗问题讨论,
ic
uce
Q
Ic
VCC /RL
VCC
Rb
uo
VCC
ui RL
§ 8.1 功率放大电路
(1-8)
一般射随静态工作点（ Q）设置较高（靠近负载线的中部），信号波形正负半周均不失真 。电路中存在的静态电流（ ICQ），在晶体管和射极电阻中造成较大静态损耗，致使效率降低。设 Q点正好在负载线中点，若忽略晶体管的饱和压降及基极电流，
则有,UCEQ = VCC / 2； ICQ =VCC /2RL。
§ 8.1 功率放大电路静态时：
L2CCCQCCVQ R2/VIVP
L2CCCQC E QTQ R4/VIUP
L2CCE2CQQR R4/VRIP E
(1-9)
输入正弦波的幅值使输出信号的波形正负半周均不失真，即 Ucem≈VCC/2,Icm≈VCC/2RL。则有：
§ 8.1 功率放大电路动态时：
ts i nIits i nUu c e moc e mo
L
2
CC
cmc e m
o R8/V2
I
2
UP
tdiu21P C2
0 CET
交流输出功率：
2
0 cmCQc e mC E Q
tdts i nIIts i nUU2 1
管子消耗功率：
L2CC R8/V?
(1-10)
§ 8.1 功率放大电路
tdiV21P C2
0 CCV
电源供给功率：
2
0 cmCQCC
tdts i nIIV2 1
L2CC R2/V?
效率：
%25PPPP
V
om
m a x
V
o
如何解决效率低的问题？
降低 Q点 但又会引起 截止失真既降低 Q点又不会引起截止失真的办法?
采用 推挽输出电路,或 互补对称射极输出器
(1-11)
ui
-VCC
T1
T2
uo
+VCC
RL
iL
NPN型
PNP型
§ 8.1 功率放大电路二、互补对称功率放大电路
1.乙类互补对称功率放大电路
(1)电路结构电路中采用两个晶体管,NPN,PNP各一支；两管特性一致。
电路还采用对称电源,+VCC,-VCC。
组成互补对称式射极输出器。
(1-12)
（ 2）工作原理（设 ui为正弦波，三极管导通压降为零）
ic1
ic2
静态时：
ui = 0V? T1,T2均不工作
uo = 0V
动态时：
ui? 0V T1截止,T2导通
ui > 0V T1导通,T2截止
iL= ic1 ;
ui
-VCC
T1
T2
uo
+VCC
RL
iL
iL=ic2
§ 8.1 功率放大电路
(1-13)
(3)最大输出功率及效率的计算假设 ui 为正弦波且幅度足够大,T1,T2导通时均能饱和，此时输出达到最大值。 ULmax
负载上得到的最大功率为：
iL
-VCC
RL
ui
T1
T2
UL
+VCC
若忽略晶体管的饱和压降,则负载（ RL)上的电压和电流的幅值分别为：
LCCLm a xLm a xL
CCm a xL
R/VR/UI
VU
L
2
CC
L
2
m a xLm a xLm a xL
m a xo R2
V
R2
U
2
I
2
UP
§ 8.1 功率放大电路
(1-14)
直流电源提供功率为,
每个电源中的电流为半个正弦波，故有：
20 1CCCm a xV )t(diV2 12P
L
2
CC
L
2
m a xL
L
m a xLCC
R
V2
R
U2
R
IV2
t
ic1
L
CC
R
V
2?
§ 8.1 功率放大电路
0 m a xLCC )t(tds i nIV1
%5.784V4UPP
CC
m a xL
V
m a xo
m a x?
效率为,
(1-15)
单个管子在半个周期内的管耗
)t(d Ru)u-V(π2 1)t(d iuπ2 1=P π
0 L
L
LCC
π
0 1C1CET1
管耗 PT：
两管管耗：
)td( R ts i nU)ts i nUV(π2 1 π
0 L
L m a x
L m a xCC?
)td( )ts i nRUts i nR UV(π2 1 π
0
2
L
2
L m a x
L
L m a xCC
)4UUV(R 1
2
L m a xL m a xCC
L
T2T1T PP=P )
4
UUV(
R
2 2Lm a xLm a xCC
L
o m a x
L
2
2
CC
T1 m P2.0R
V2P?
§ 8.1 功率放大电路求极值可得,当 时
CCL m a x V
2=U
(1-16)
§ 8.1 功率放大电路
(3) 功率放大管参数的选择
ICM
PCM
UCEM
Ic
uce
CM 1 m a x m a x1,0,2ToP P P
2
CC
m a x
L2
o
VP
R
()2,2B R C E O C CUV?
3,CCC M c m
L
VII
R
(1-17)
ui
-VCC
T1
T2
uo
+VCC
RL
iL
▲ 实际输入输出波形图
ui
uo
uo
uo ′
交越失真死区电压
§ 8.1 功率放大电路
A.静态电流 ICQ,IBQ等于零；
B,每管导通时间为半个周期 ；
C,存在交越失真。
(1-18)
R1
D1
D2
R2
静态时,T1,T2两管发射结电位分别为二极管 D1,D2的正向导通压降，致使两管均处于微弱导通状态；
动态时,设 ui 加入正弦信号。正半周 T2 截止,T1 基极电位进一步提高，进入良好的导通状态；负半周 T1截止,T2 基极电位进一步降低，进入良好的导通状态。
+VCC
-VCC
UL
ui iL
RL
T1
T2
电路中增加 R1,D1,D2,R2支路
§ 8.1 功率放大电路
2.甲乙类互补对称功率放大电路
◆ 输出功率、管耗及效率 等的计算可近似和 乙类计算方法 相同
(1-19)
§ 8.1 功率放大电路
RL
+VCC
+
uo
V1
V2
V3
V4
V5
VCC
+u
i
R
★ 实际电路
V4 R
L
+VCC
+
uo
V1
V2
V3
VCC
R*1
R2
R3
R4
图二中 V4,R1和 R2组成 UBE电压倍增电路假设 I >>IB，则
2
21
4BE4CE R
RRUU
(1-20)
§ 8.1 功率放大电路
3.单电源互补对称功率放大电路
RL
RB
V4
0V
+VCC
V5
V1
V2
CERE
RB1
RB2
+
uo
+
ui
+
+
+ CE
电容 C 的作用：
1)充当 VCC / 2 电源
2)耦合交流信号
2 CCE /VU?当 ui = 0 时,
2 CCC /VU?
当 ui > 0 时,V2 导通
C 放电当 ui < 0 时,V1导通
C 充 电
◆ 输出功率、管耗及效率 等的计算 可近似和乙类计算方法 相同，仅 VCC / 2 取代 VCC 。
电容器 C选择：
LL Rf2
1)10~5(C
(1-21)
§ 8.1 功率放大电路
4.带自举电路的单电源互补对称功率放大电路 自举电路自举电路静态时
CCK 2
1 VV?
C3充电后，其两端有一固定电压。
动态时
C3充当一个电源
(1-22)
§ 8.1 功率放大电路
5.采用复合管的功率输出级
（ 1） 复合管 (达林顿管 )
目的：实现管子参数的配对
ib1
(1 +?1) ib1 (1 +?1) (1 +?2) ib1
= (1 +?1 +?2+?1?2) ib1
1?2
rbe= rbe1+ (1 +?1) rbe2
2(1+?1) ib1
1 ib1
ib
ic
ie
(?1 +?2 +?1?2) ib1
V1
V2
(1-23)
§ 8.1 功率放大电路
V1
V2
NPN + NPN NPN
V1
V2
PNP + PNP PNP
V1
V2
NPN + PNP NPN
V1
V2
PNP + NPN PNP
复合管 （ 达林顿管） 管型 =前面的管管型
(1-24)
§ 8.1 功率放大电路
V1,V3 — NPN V2,V4 — PNP
R3,R5 — 穿透电流泄放电阻
（ 2） 复合管组成的准互补对称输出级
RL
RP
V4
+VCC
V5
V1
V2
R2
RB1
RB2
+
uo
+
ui
+
+
+V6
V7
V8
E
UB3
R1
R5
R3
IC8
RE1
RE2
R4
V3
UB8
(1-25)
§ 8.1 功率放大电路三、集成功率放大器
（ 1） LM386 集成功放及其应用
1,典型应用参数：
直流电源,4? 12 V
额定功率,660 mW
带 宽,300 kHz
输入阻抗,50 k?
1
2
3
4
8
7
6
5
引脚图
(1-26)
§ 8.1 功率放大电路
2,内部电路
1,8 开路时，
Au = 20
(负反馈最强 )
1,8 交流短路
Au = 200
(负反馈最弱 )
电压串联负反馈
(1-27)
V1,V6,
V3,V5：
V2,V4：
射级跟随器，高 Ri
双端输入单端输出差分电路恒流源负载
V7 ~ V12,功率放大电路
V7 为驱动级 (I0 为恒流源负载 )
V11,V12 用于消除交越失真
V8,V10 构成 PNP?准互补对称
§ 8.1 功率放大电路
(1-28)
3,典型应用电路
LM386
1
2
3
4 7
8
5
RP
C1
C2
C3
C4C5
C6
10?F
36 k?
10?F
100?F
220?F
0.1?F
8?
10?
.047?F
+VCC
6 输出电容
(OTL)
频率补偿,抵消电感高频的不良影响防止自激等调节电压放大倍数
§ 8.1 功率放大电路
(1-29)
电源变压器,将交流电网电压 u1变为合适的交流电压 u2。
整流电路,将交流电压 u2变为脉动的直流电压 u3。
滤波电路,将脉动直流电压 u3转 变为平滑的直流电压 u4。
稳 压电路,清除电网波动及负载变化的影响,保持输出电压 uo的稳定。
整流电路滤波电路稳压电路整流电路滤波电路稳压电路
u1 u2 u3 u4 u
o
一、线性直流稳压电源的组成
§ 8.2 线性直流稳压电路
(1-30)
单相三相二极管可控硅桥式倍压整流半波全波整流电路分类：
二、整流电路
§ 8.2 线性直流稳压电路把交流电压转变为直流脉动的电压。
整流电路的任务：
(1-31)
1.单相半波整流电路二极管导通，忽略二极管正向压降，
uo=u2
u1 u2
aT
b
D
RL uo
为分析简单起见，把二极管当作理想元件处理，即二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。
二极管截止,uo=0
+
–
io
+
–
u2 >0 时,
u2<0时,
§ 8.2 线性直流稳压电路
(1-32)
单相半波整流电压波形
u1 u2
aT
b
D
RL uo
uD
u2
uo
uD
t? 2? 3? 4?0
§ 8.2 线性直流稳压电路输出电压平均值（ Uo）,
20 oO )t(du2 1U
0 2 )t(tds i nU22 1 22 U45.0U2
UDRM= 22U承受的最高反向电压,
(1-33)
2.单相全波整流电路
u1 u2
aT
b
D1
RL
uo
D2
u2
io+
–
+
–
◆ 原理：
+
–
+
–
变压器副边中心抽头，感应出两个相等的电压 u2
当 u2正半周时,D1
导通,D2截止。
当 u2负半周时,D2导通,D1截止。
§ 8.2 线性直流稳压电路
(1-34)
u1 u2
aT
b
D1
RL
uo
D2
u2
io
单相全波整流电压波形 u2
uo
uD1
t? 2? 3? 4?0
uD2
+
–
+
–
0 ~?,uD2 = 2u2
+
忽略二极管正向压降
§ 8.2 线性直流稳压电路
(1-35)
输出电压平均值（ Uo）：
u1 u2
aT
b
D1
RL
uo
D2
u2
io
uo
2?0
t
§ 8.2 线性直流稳压电路
0 oO )t(du1U
0 2 )t(tds i nU21
22 U9.0U
22?
二极管承受的 最高反向电压,
2D R M U22U?
(1-36)
3.桥式整流电路
§ 8.2 线性直流稳压电路
V3 RL
V4
V2
V1
u1 u2
io
RL
V4
V3 V2
V1+
uo
u2u1输入正半周
（ 1）工作原理输入负半周
+
uo
+
uo
(1-37)
tO
tO
tO
tO
2? 3?
2? 3?
Im
2?
2?
3?
3?
uO
u2
uD
iD= iO
22U
22U
U2?
§ 8.2 线性直流稳压电路
（ 2）电流电压波形
（ 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?
(1-38)
（ 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
~ ~
§ 8.2 线性直流稳压电路
(1-39)
io+
uo= uc
RL
V1V4
V3 V2
+u
三,滤波电路
1.电容滤波
(1) 电路和工作原理
C
§ 8.2 线性直流稳压电路电容充电电容放电
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。
(1-40)
（ 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
§ 8.2 线性直流稳压电路
(1-41)
[例 ] 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
§ 8.2 线性直流稳压电路
2RM 2 UU?
选二极管应满足,IF? (2? 3) ID
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。
(1-42)
2,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
§ 8.2 线性直流稳压电路
3,? 型滤波
L
C1 RL~
+
u2
C2
负载电流小时
C1,C2 对交流 容抗小
L 对交流 感抗 很 大
(1-43)
四、串联型稳压电路
§ 8.2 线性直流稳压电路并联型 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
1.稳压电源的主要技术指标
① 输出电压 ),,(
OIO TIUfU?
② 输出电压变化量
TSIRUKU T OoIVO
③ 稳压系数 Sr
O
OO
r
II =0
/=
/ I
UUS
UU?
O
OO
r
I =0
=
I I
UUS
UU?
④ 最大输出电流 IOM 在规定最小负载下的 最大输出电流
(1-44)
当输出电流从零变化到最大额定值时，
输出电压的相对变化值。
⑦ 电流调整率 SI
I
O
I
O =0
= 1 0 0 %
U
US
U?
⑥ 输出电阻 Ro
I
O
o
O =0
=
U
UR
I?
O
O
V
OI =0
1= 1 0 0 %
I
US
UU?
⑤ 电压调整率 SV
一般特指 Δ Ｕ i/Ｕ i=± 10%时的 Sr
§ 8.2 线性直流稳压电路
(1-45)
输入电压交流纹波峰峰值与输出电压交流纹波峰峰值之比的分贝数。
OI
O
T
O = 0,= 0
1= 1 0 0 %
IU
US
UT
I P - p P
r i p
O P - P
= 2 0 l g US U
⑩ 效率
O
I
= 100 % 100 %O O O
I I I
P U I U
P U I U?
§ 8.2 线性直流稳压电路
⑧ 纹波抑制比 Srip
⑨ 输出电压的温度系数 ST
(1-46)
2.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
(1)电路结构和稳压原理
§ 8.2 线性直流稳压电路
(1-47)
★ 稳压原理
① 输入电压变化
UI↑→UO↑
② 负载电流变化
IL↑
实质,电压负反馈
→UF↑
→UI↓→UO↓→UF↓→UO1↑→UCE↓→UO↑
§ 8.2 线性直流稳压电路
UO1↓UCE↑UO↓
(1-48)
① Vo调节范围根据,虚短,有 UF=UREF
(2)参数计算
23
F o o
1 2 3
= RRU U k UR R R
F RE F
o
UUU
kk
② 调整管选择
T C E I m a x m in m a x= ( )C o OP u i U U I
m a xCM OII?
( ) I mBR C EO axUU?
§ 8.2 线性直流稳压电路
(1-49)
3,三端集成稳压器
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
(1)三端固定式 --78,79 系列输出电流 78L×× / 79L ×× — 输出电流 100mA
78M×× / 9M×× — 输出电流 500 mA
78 ×× / 79 ×× — 输出电流 1.5 A
输出电压
§ 8.2 线性直流稳压电路例如,CW7805 输出 5 V，最大电流 1.5 A
CW78M09 输出 9V，最大电流 0.5 A
CW79L12 输出 -5 V，最大电流 0.1 A
(1-50)
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
§ 8.2 线性直流稳压电路
(1-51)
★ 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
§ 8.2 线性直流稳压电路基本应用电路
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
(1-52)
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
§ 8.2 线性直流稳压电路恒流源 电路
1 2
+
UI = 10V
W7805
3
+
UO
R
RL
IQ
IO
0.1?F0.33?F 10?
Q23O IR
UI
A5.0?
(1-53)
(2) 三端可调输出集成稳压器
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
§ 8.2 线性直流稳压电路基准电压 1.25 V
输出电流 L 型 — 输出电流 100 mA
M 型 — 输出电流 500 mA
(1-54)
★ 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
§ 8.2 线性直流稳压电路
(1-55)
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2
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
125?
I REF? 50?A
2.2 k?
§ 8.2 线性直流稳压电路
2R E F21
1
R E F
21R E FADJR E FO RI)RR(R
UR)RUI(UU
)R/R1(25.1 12
R1 = 125? R2 = 0? 2.2 k?时,UO = 1.25? 24 V
(1-56)
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 )
§ 8.3 开关型直流稳压电路一、开关型直流稳压电路的特点和分类
（ 1）开关稳压电路的优点：
效率高 (80%? 90%)
体积小、重量轻稳压范围宽对电网要求不高
（ 2）开关稳压电路的缺点：
电路 复杂对电子设备 干扰较大输出电压含 较大纹波
(1-57)
§ 8.3 开关型直流稳压电路
（ 3）开关型直流稳压电路的分类：
① 按开关管与负载间的连接方式：
串联型、并联型和脉冲变压器（高频）耦合型
② 按启动功率管的方式,自激型和它激型
③ 按所用开关器件：
晶体功率管开关型,MOSFET功率管开关型和可控硅开关型
④ 按稳压控制方式：
脉冲宽度调制型 （ PWM，周期恒定、改变占空比）,脉冲频率调制型 （ PFM，导通脉宽恒定、改变工作频率） 和混合调制型。
磁性储能电路、开关电路和控制方式是决定开关型直流稳压电路特性的基本因素。
(1-58)
二、开关型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
§ 8.3 开关型直流稳压电路
1.串联型开关稳压电路
(1-59)
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)
§ 8.3 开关型直流稳压电路
II
P
on
P
o ff
DCE SI
P
o qUUT
t
T
tUUU
T
tU )(on
PT
tq on? — 占空比
(1-60)
+
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
q = 50 %当 uF = UREF,uA = 0，
UO 为预定标称值
§ 8.3 开关型直流稳压电路
(1-61)
2,并联型开关稳压电路
+
Uo
+
UI
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
§ 8.3 开关型直流稳压电路
(1-62)
单片脉宽调制式 (外接开关功率管 )
三,开关型 集 成稳压器类型 单片集成开关稳压器 CW1524CW4960/4962
§ 8.3 开关型直流稳压电路
1.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、过热保护等。
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,50 V
输出电压,5.1? 40 V 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
(1-63)
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
§ 8.3 开关型直流稳压电路
(1-64)
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
§ 8.3 开关型直流稳压电路
2.CW4960/4962应用电路电子技术第八章结束模拟电路部分
§ 8.1 功率放大电路
§ 8.2 线性直流稳压电路
§ 8.3 开关型直流稳压电路
(1-2)
例,扩音系统用作放大电路的 输出级,在信号失真允许的范围内，输出足够的功率以 驱动 执行机构。如使扬声器发声、继电器动作,仪表指针偏转等。
功率放大电压放大信号提取
§ 8.1 功率放大电路功率放大器的作用,
一、功率放大电路的特点与分类
(1-3)
(2) 功放电路中电流、电压要求都比较大，必须注意电路参数不能超过功放管的极限值,ICM,
UCEM,PCM 。 注意对 功放管 散热和保护 。
ICM
PCM
UCEM
Ic
uce
§ 8.1 功率放大电路
1.功放电路特点
(1)输出功率 Pomax尽可能大
(1-4)
(3) 电流、电压信号比较大，必须注意防止波形失真。
(4) 电源提供的能量尽可能转换给负载，减少 晶体管及线路上的损失。即注意提高电路的效率（?）。
Pomax,负载上得到的交流信号功率。
PV,电源提供的直流功率。
%m ax 1 0 0
P
P
V
o
§ 8.1 功率放大电路
降低静态功耗,即减小静态电流 。
▲ 提高效率的途径
(1-5)
（ 3） 根据 功放管 导通时间 的不同,可分为,
低频功放 和 高频功放非谐振功放 和 谐振功放
§ 8.1 功率放大电路
2.功放电路的分类
（ 1）根据 工作频率 的不同，功放电路可分为,
（ 2） 根据 负载性质 的不同,功放电路可分为,
甲类,乙类,甲乙类 和 丙类
(1-6)
§ 8.1 功率放大电路乙类,导通角等于 180°,
失真大,静态电流为零,
管耗小,效率高 。
甲类,一个周期内均导通,
失真小,静态电流大,管耗大,效率低 。
甲乙类,导通角大于 180°,
失真大,静态电流小,管耗小,效率较高 。,
丙类,导通角小于 180°
(1-7)
uo
tuo
射极输出器输出电阻低，带负载能力强，可以用做功率放大器吗问题讨论,
ic
uce
Q
Ic
VCC /RL
VCC
Rb
uo
VCC
ui RL
§ 8.1 功率放大电路
(1-8)
一般射随静态工作点（ Q）设置较高（靠近负载线的中部），信号波形正负半周均不失真 。电路中存在的静态电流（ ICQ），在晶体管和射极电阻中造成较大静态损耗，致使效率降低。设 Q点正好在负载线中点，若忽略晶体管的饱和压降及基极电流，
则有,UCEQ = VCC / 2； ICQ =VCC /2RL。
§ 8.1 功率放大电路静态时：
L2CCCQCCVQ R2/VIVP
L2CCCQC E QTQ R4/VIUP
L2CCE2CQQR R4/VRIP E
(1-9)
输入正弦波的幅值使输出信号的波形正负半周均不失真，即 Ucem≈VCC/2,Icm≈VCC/2RL。则有：
§ 8.1 功率放大电路动态时：
ts i nIits i nUu c e moc e mo
L
2
CC
cmc e m
o R8/V2
I
2
UP
tdiu21P C2
0 CET
交流输出功率：
2
0 cmCQc e mC E Q
tdts i nIIts i nUU2 1
管子消耗功率：
L2CC R8/V?
(1-10)
§ 8.1 功率放大电路
tdiV21P C2
0 CCV
电源供给功率：
2
0 cmCQCC
tdts i nIIV2 1
L2CC R2/V?
效率：
%25PPPP
V
om
m a x
V
o
如何解决效率低的问题？
降低 Q点 但又会引起 截止失真既降低 Q点又不会引起截止失真的办法?
采用 推挽输出电路,或 互补对称射极输出器
(1-11)
ui
-VCC
T1
T2
uo
+VCC
RL
iL
NPN型
PNP型
§ 8.1 功率放大电路二、互补对称功率放大电路
1.乙类互补对称功率放大电路
(1)电路结构电路中采用两个晶体管,NPN,PNP各一支；两管特性一致。
电路还采用对称电源,+VCC,-VCC。
组成互补对称式射极输出器。
(1-12)
（ 2）工作原理（设 ui为正弦波，三极管导通压降为零）
ic1
ic2
静态时：
ui = 0V? T1,T2均不工作
uo = 0V
动态时：
ui? 0V T1截止,T2导通
ui > 0V T1导通,T2截止
iL= ic1 ;
ui
-VCC
T1
T2
uo
+VCC
RL
iL
iL=ic2
§ 8.1 功率放大电路
(1-13)
(3)最大输出功率及效率的计算假设 ui 为正弦波且幅度足够大,T1,T2导通时均能饱和，此时输出达到最大值。 ULmax
负载上得到的最大功率为：
iL
-VCC
RL
ui
T1
T2
UL
+VCC
若忽略晶体管的饱和压降,则负载（ RL)上的电压和电流的幅值分别为：
LCCLm a xLm a xL
CCm a xL
R/VR/UI
VU
L
2
CC
L
2
m a xLm a xLm a xL
m a xo R2
V
R2
U
2
I
2
UP
§ 8.1 功率放大电路
(1-14)
直流电源提供功率为,
每个电源中的电流为半个正弦波，故有：
20 1CCCm a xV )t(diV2 12P
L
2
CC
L
2
m a xL
L
m a xLCC
R
V2
R
U2
R
IV2
t
ic1
L
CC
R
V
2?
§ 8.1 功率放大电路
0 m a xLCC )t(tds i nIV1
%5.784V4UPP
CC
m a xL
V
m a xo
m a x?
效率为,
(1-15)
单个管子在半个周期内的管耗
)t(d Ru)u-V(π2 1)t(d iuπ2 1=P π
0 L
L
LCC
π
0 1C1CET1
管耗 PT：
两管管耗：
)td( R ts i nU)ts i nUV(π2 1 π
0 L
L m a x
L m a xCC?
)td( )ts i nRUts i nR UV(π2 1 π
0
2
L
2
L m a x
L
L m a xCC
)4UUV(R 1
2
L m a xL m a xCC
L
T2T1T PP=P )
4
UUV(
R
2 2Lm a xLm a xCC
L
o m a x
L
2
2
CC
T1 m P2.0R
V2P?
§ 8.1 功率放大电路求极值可得,当 时
CCL m a x V
2=U
(1-16)
§ 8.1 功率放大电路
(3) 功率放大管参数的选择
ICM
PCM
UCEM
Ic
uce
CM 1 m a x m a x1,0,2ToP P P
2
CC
m a x
L2
o
VP
R
()2,2B R C E O C CUV?
3,CCC M c m
L
VII
R
(1-17)
ui
-VCC
T1
T2
uo
+VCC
RL
iL
▲ 实际输入输出波形图
ui
uo
uo
uo ′
交越失真死区电压
§ 8.1 功率放大电路
A.静态电流 ICQ,IBQ等于零；
B,每管导通时间为半个周期 ；
C,存在交越失真。
(1-18)
R1
D1
D2
R2
静态时,T1,T2两管发射结电位分别为二极管 D1,D2的正向导通压降，致使两管均处于微弱导通状态；
动态时,设 ui 加入正弦信号。正半周 T2 截止,T1 基极电位进一步提高，进入良好的导通状态；负半周 T1截止,T2 基极电位进一步降低，进入良好的导通状态。
+VCC
-VCC
UL
ui iL
RL
T1
T2
电路中增加 R1,D1,D2,R2支路
§ 8.1 功率放大电路
2.甲乙类互补对称功率放大电路
◆ 输出功率、管耗及效率 等的计算可近似和 乙类计算方法 相同
(1-19)
§ 8.1 功率放大电路
RL
+VCC
+
uo
V1
V2
V3
V4
V5
VCC
+u
i
R
★ 实际电路
V4 R
L
+VCC
+
uo
V1
V2
V3
VCC
R*1
R2
R3
R4
图二中 V4,R1和 R2组成 UBE电压倍增电路假设 I >>IB，则
2
21
4BE4CE R
RRUU
(1-20)
§ 8.1 功率放大电路
3.单电源互补对称功率放大电路
RL
RB
V4
0V
+VCC
V5
V1
V2
CERE
RB1
RB2
+
uo
+
ui
+
+
+ CE
电容 C 的作用：
1)充当 VCC / 2 电源
2)耦合交流信号
2 CCE /VU?当 ui = 0 时,
2 CCC /VU?
当 ui > 0 时,V2 导通
C 放电当 ui < 0 时,V1导通
C 充 电
◆ 输出功率、管耗及效率 等的计算 可近似和乙类计算方法 相同，仅 VCC / 2 取代 VCC 。
电容器 C选择：
LL Rf2
1)10~5(C
(1-21)
§ 8.1 功率放大电路
4.带自举电路的单电源互补对称功率放大电路 自举电路自举电路静态时
CCK 2
1 VV?
C3充电后，其两端有一固定电压。
动态时
C3充当一个电源
(1-22)
§ 8.1 功率放大电路
5.采用复合管的功率输出级
（ 1） 复合管 (达林顿管 )
目的：实现管子参数的配对
ib1
(1 +?1) ib1 (1 +?1) (1 +?2) ib1
= (1 +?1 +?2+?1?2) ib1
1?2
rbe= rbe1+ (1 +?1) rbe2
2(1+?1) ib1
1 ib1
ib
ic
ie
(?1 +?2 +?1?2) ib1
V1
V2
(1-23)
§ 8.1 功率放大电路
V1
V2
NPN + NPN NPN
V1
V2
PNP + PNP PNP
V1
V2
NPN + PNP NPN
V1
V2
PNP + NPN PNP
复合管 （ 达林顿管） 管型 =前面的管管型
(1-24)
§ 8.1 功率放大电路
V1,V3 — NPN V2,V4 — PNP
R3,R5 — 穿透电流泄放电阻
（ 2） 复合管组成的准互补对称输出级
RL
RP
V4
+VCC
V5
V1
V2
R2
RB1
RB2
+
uo
+
ui
+
+
+V6
V7
V8
E
UB3
R1
R5
R3
IC8
RE1
RE2
R4
V3
UB8
(1-25)
§ 8.1 功率放大电路三、集成功率放大器
（ 1） LM386 集成功放及其应用
1,典型应用参数：
直流电源,4? 12 V
额定功率,660 mW
带 宽,300 kHz
输入阻抗,50 k?
1
2
3
4
8
7
6
5
引脚图
(1-26)
§ 8.1 功率放大电路
2,内部电路
1,8 开路时，
Au = 20
(负反馈最强 )
1,8 交流短路
Au = 200
(负反馈最弱 )
电压串联负反馈
(1-27)
V1,V6,
V3,V5：
V2,V4：
射级跟随器，高 Ri
双端输入单端输出差分电路恒流源负载
V7 ~ V12,功率放大电路
V7 为驱动级 (I0 为恒流源负载 )
V11,V12 用于消除交越失真
V8,V10 构成 PNP?准互补对称
§ 8.1 功率放大电路
(1-28)
3,典型应用电路
LM386
1
2
3
4 7
8
5
RP
C1
C2
C3
C4C5
C6
10?F
36 k?
10?F
100?F
220?F
0.1?F
8?
10?
.047?F
+VCC
6 输出电容
(OTL)
频率补偿,抵消电感高频的不良影响防止自激等调节电压放大倍数
§ 8.1 功率放大电路
(1-29)
电源变压器,将交流电网电压 u1变为合适的交流电压 u2。
整流电路,将交流电压 u2变为脉动的直流电压 u3。
滤波电路,将脉动直流电压 u3转 变为平滑的直流电压 u4。
稳 压电路,清除电网波动及负载变化的影响,保持输出电压 uo的稳定。
整流电路滤波电路稳压电路整流电路滤波电路稳压电路
u1 u2 u3 u4 u
o
一、线性直流稳压电源的组成
§ 8.2 线性直流稳压电路
(1-30)
单相三相二极管可控硅桥式倍压整流半波全波整流电路分类：
二、整流电路
§ 8.2 线性直流稳压电路把交流电压转变为直流脉动的电压。
整流电路的任务：
(1-31)
1.单相半波整流电路二极管导通，忽略二极管正向压降，
uo=u2
u1 u2
aT
b
D
RL uo
为分析简单起见，把二极管当作理想元件处理，即二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。
二极管截止,uo=0
+
–
io
+
–
u2 >0 时,
u2<0时,
§ 8.2 线性直流稳压电路
(1-32)
单相半波整流电压波形
u1 u2
aT
b
D
RL uo
uD
u2
uo
uD
t? 2? 3? 4?0
§ 8.2 线性直流稳压电路输出电压平均值（ Uo）,
20 oO )t(du2 1U
0 2 )t(tds i nU22 1 22 U45.0U2
UDRM= 22U承受的最高反向电压,
(1-33)
2.单相全波整流电路
u1 u2
aT
b
D1
RL
uo
D2
u2
io+
–
+
–
◆ 原理：
+
–
+
–
变压器副边中心抽头，感应出两个相等的电压 u2
当 u2正半周时,D1
导通,D2截止。
当 u2负半周时,D2导通,D1截止。
§ 8.2 线性直流稳压电路
(1-34)
u1 u2
aT
b
D1
RL
uo
D2
u2
io
单相全波整流电压波形 u2
uo
uD1
t? 2? 3? 4?0
uD2
+
–
+
–
0 ~?,uD2 = 2u2
+
忽略二极管正向压降
§ 8.2 线性直流稳压电路
(1-35)
输出电压平均值（ Uo）：
u1 u2
aT
b
D1
RL
uo
D2
u2
io
uo
2?0
t
§ 8.2 线性直流稳压电路
0 oO )t(du1U
0 2 )t(tds i nU21
22 U9.0U
22?
二极管承受的 最高反向电压,
2D R M U22U?
(1-36)
3.桥式整流电路
§ 8.2 线性直流稳压电路
V3 RL
V4
V2
V1
u1 u2
io
RL
V4
V3 V2
V1+
uo
u2u1输入正半周
（ 1）工作原理输入负半周
+
uo
+
uo
(1-37)
tO
tO
tO
tO
2? 3?
2? 3?
Im
2?
2?
3?
3?
uO
u2
uD
iD= iO
22U
22U
U2?
§ 8.2 线性直流稳压电路
（ 2）电流电压波形
（ 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?
(1-38)
（ 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
~ ~
§ 8.2 线性直流稳压电路
(1-39)
io+
uo= uc
RL
V1V4
V3 V2
+u
三,滤波电路
1.电容滤波
(1) 电路和工作原理
C
§ 8.2 线性直流稳压电路电容充电电容放电
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。
(1-40)
（ 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
§ 8.2 线性直流稳压电路
(1-41)
[例 ] 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
§ 8.2 线性直流稳压电路
2RM 2 UU?
选二极管应满足,IF? (2? 3) ID
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。
(1-42)
2,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
§ 8.2 线性直流稳压电路
3,? 型滤波
L
C1 RL~
+
u2
C2
负载电流小时
C1,C2 对交流 容抗小
L 对交流 感抗 很 大
(1-43)
四、串联型稳压电路
§ 8.2 线性直流稳压电路并联型 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
1.稳压电源的主要技术指标
① 输出电压 ),,(
OIO TIUfU?
② 输出电压变化量
TSIRUKU T OoIVO
③ 稳压系数 Sr
O
OO
r
II =0
/=
/ I
UUS
UU?
O
OO
r
I =0
=
I I
UUS
UU?
④ 最大输出电流 IOM 在规定最小负载下的 最大输出电流
(1-44)
当输出电流从零变化到最大额定值时，
输出电压的相对变化值。
⑦ 电流调整率 SI
I
O
I
O =0
= 1 0 0 %
U
US
U?
⑥ 输出电阻 Ro
I
O
o
O =0
=
U
UR
I?
O
O
V
OI =0
1= 1 0 0 %
I
US
UU?
⑤ 电压调整率 SV
一般特指 Δ Ｕ i/Ｕ i=± 10%时的 Sr
§ 8.2 线性直流稳压电路
(1-45)
输入电压交流纹波峰峰值与输出电压交流纹波峰峰值之比的分贝数。
OI
O
T
O = 0,= 0
1= 1 0 0 %
IU
US
UT
I P - p P
r i p
O P - P
= 2 0 l g US U
⑩ 效率
O
I
= 100 % 100 %O O O
I I I
P U I U
P U I U?
§ 8.2 线性直流稳压电路
⑧ 纹波抑制比 Srip
⑨ 输出电压的温度系数 ST
(1-46)
2.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
(1)电路结构和稳压原理
§ 8.2 线性直流稳压电路
(1-47)
★ 稳压原理
① 输入电压变化
UI↑→UO↑
② 负载电流变化
IL↑
实质,电压负反馈
→UF↑
→UI↓→UO↓→UF↓→UO1↑→UCE↓→UO↑
§ 8.2 线性直流稳压电路
UO1↓UCE↑UO↓
(1-48)
① Vo调节范围根据,虚短,有 UF=UREF
(2)参数计算
23
F o o
1 2 3
= RRU U k UR R R
F RE F
o
UUU
kk
② 调整管选择
T C E I m a x m in m a x= ( )C o OP u i U U I
m a xCM OII?
( ) I mBR C EO axUU?
§ 8.2 线性直流稳压电路
(1-49)
3,三端集成稳压器
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
(1)三端固定式 --78,79 系列输出电流 78L×× / 79L ×× — 输出电流 100mA
78M×× / 9M×× — 输出电流 500 mA
78 ×× / 79 ×× — 输出电流 1.5 A
输出电压
§ 8.2 线性直流稳压电路例如,CW7805 输出 5 V，最大电流 1.5 A
CW78M09 输出 9V，最大电流 0.5 A
CW79L12 输出 -5 V，最大电流 0.1 A
(1-50)
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
§ 8.2 线性直流稳压电路
(1-51)
★ 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
§ 8.2 线性直流稳压电路基本应用电路
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
(1-52)
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
§ 8.2 线性直流稳压电路恒流源 电路
1 2
+
UI = 10V
W7805
3
+
UO
R
RL
IQ
IO
0.1?F0.33?F 10?
Q23O IR
UI
A5.0?
(1-53)
(2) 三端可调输出集成稳压器
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
§ 8.2 线性直流稳压电路基准电压 1.25 V
输出电流 L 型 — 输出电流 100 mA
M 型 — 输出电流 500 mA
(1-54)
★ 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
§ 8.2 线性直流稳压电路
(1-55)
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2
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
125?
I REF? 50?A
2.2 k?
§ 8.2 线性直流稳压电路
2R E F21
1
R E F
21R E FADJR E FO RI)RR(R
UR)RUI(UU
)R/R1(25.1 12
R1 = 125? R2 = 0? 2.2 k?时,UO = 1.25? 24 V
(1-56)
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 )
§ 8.3 开关型直流稳压电路一、开关型直流稳压电路的特点和分类
（ 1）开关稳压电路的优点：
效率高 (80%? 90%)
体积小、重量轻稳压范围宽对电网要求不高
（ 2）开关稳压电路的缺点：
电路 复杂对电子设备 干扰较大输出电压含 较大纹波
(1-57)
§ 8.3 开关型直流稳压电路
（ 3）开关型直流稳压电路的分类：
① 按开关管与负载间的连接方式：
串联型、并联型和脉冲变压器（高频）耦合型
② 按启动功率管的方式,自激型和它激型
③ 按所用开关器件：
晶体功率管开关型,MOSFET功率管开关型和可控硅开关型
④ 按稳压控制方式：
脉冲宽度调制型 （ PWM，周期恒定、改变占空比）,脉冲频率调制型 （ PFM，导通脉宽恒定、改变工作频率） 和混合调制型。
磁性储能电路、开关电路和控制方式是决定开关型直流稳压电路特性的基本因素。
(1-58)
二、开关型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
§ 8.3 开关型直流稳压电路
1.串联型开关稳压电路
(1-59)
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)
§ 8.3 开关型直流稳压电路
II
P
on
P
o ff
DCE SI
P
o qUUT
t
T
tUUU
T
tU )(on
PT
tq on? — 占空比
(1-60)
+
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
q = 50 %当 uF = UREF,uA = 0，
UO 为预定标称值
§ 8.3 开关型直流稳压电路
(1-61)
2,并联型开关稳压电路
+
Uo
+
UI
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
§ 8.3 开关型直流稳压电路
(1-62)
单片脉宽调制式 (外接开关功率管 )
三,开关型 集 成稳压器类型 单片集成开关稳压器 CW1524CW4960/4962
§ 8.3 开关型直流稳压电路
1.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、过热保护等。
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,50 V
输出电压,5.1? 40 V 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
(1-63)
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
§ 8.3 开关型直流稳压电路
(1-64)
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
§ 8.3 开关型直流稳压电路
2.CW4960/4962应用电路电子技术第八章结束模拟电路部分
