晶體管2穩(wěn)壓2電源

1、課V題7.1晶體管穩(wěn)壓電源課型新課授課班級授課時數(shù)2教學目標掌握晶體管穩(wěn)壓電源的工作原理及應用。教JJTY'學重點1 簡單串聯(lián)穩(wěn)壓電源的電路組成和穩(wěn)壓原理。2 串聯(lián)型可調穩(wěn)壓電源的電壓調節(jié)原理。3 提高串聯(lián)型可調穩(wěn)壓電源性能的措施。4 串聯(lián)型可調穩(wěn)壓電源舉例。教學難點1 串聯(lián)型可調穩(wěn)壓電源的工作原理。2 提高串聯(lián)型可調穩(wěn)壓電源性能的措施。3 串聯(lián)型可調穩(wěn)壓電源舉例、串聯(lián)穩(wěn)壓電源的功能 完善及不斷發(fā)展的思路。學-p:情分析教JfgT；學效果n* jf教后記新課A 引入常用的電源除電池外，還采用將電網提供的交流電直接變換為直流 電的電源。在很多電子設備和電路中需要一種當電網電壓波動和負載發(fā)

2、 生變化時，輸出電壓仍能基本保持不變的電源。我們把這種電源稱為直流穩(wěn)壓電源。B 復習整流電路和濾波電路。C .新授課7.1晶體管穩(wěn)壓電源7.1.1串聯(lián)型穩(wěn)壓電路1 電路組成O4-% 年2S vdz2£VD；（講解電 路）（引導學 生分析完 成）（介紹電 路）（引導學 生分析工 作原理）（講解）（引導學 生閱讀教 材）（分析）（引導學 生閱讀教 材）（講解）（引導學 生閱讀教 材）（引導學 生分析工 作原理）（講解）41（a）（b）負載與起調整作用的三極管相串聯(lián)，故稱串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。V : NPN型，相當于一只受基極電流控制的可變電位器，利用其電壓的變化來實現(xiàn)穩(wěn)壓。2.工作原理假定輸出

3、電壓由于某種原因升高，因是穩(wěn)定值，所以三極管的將減小，使減小，三 極管集一射電壓增大，由于 =-，因而抑制了輸出電壓的升高，使其趨于穩(wěn)定。穩(wěn)壓過程可表示為o-若輸出電壓因某種原因下降時，其變化過程與此相反。3 穩(wěn)壓電路工作條件穩(wěn)壓管的穩(wěn)定是保證輸出電壓穩(wěn)定的前提。可將串聯(lián)型穩(wěn)壓電路改成典型射極輸出器的電路，如圖（b）所示。7.1.2具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型可調穩(wěn)壓電路串聯(lián)型可調穩(wěn)壓電源方框圖如圖（ a）所示。1 電路及各元件作用電路如圖（b）所示。圖組成：調整部分（調整管）、取樣電路（、組成分壓器）、基準環(huán)節(jié)（穩(wěn)壓管 VDz 和組成的穩(wěn)壓電路）、比較放大級（放大管等）:調整管，起電壓調整作用；:比

4、較放大管。:穩(wěn)壓管，與限流電阻組成基準電源，為發(fā)射極提供基準電壓；、：組成取樣電路，將輸出電壓的一部分取出加到管的基極，與基準電壓進行比較,其差值電壓經過放大后，送到調整管的基極，控制調整管的工作。4Ifc-2 穩(wěn)壓原理(1) 當電網電壓升高或增大時穩(wěn)壓過程為：Vbe2Vcei可概括為fl VcE1(2) 當電網電壓下降或負載變重時穩(wěn)壓過程為：VBE2Vcei J(J)可概括為Vcei3 .輸出穩(wěn)定電壓的調節(jié) 由圖(b)可知，按分壓關系Vb2 二 R2RP（下）VoRi +R2 +RP整理得Ri -R2RPR2 -RP（下）M blRp(下):為可變電阻抽頭下部分阻值。因 Vz W VbE2，

5、貝VR1R2RPR2' Rp(下)R2RP（下）式中，2 "P( 下)為分壓比，稱為取樣比，用n表示，則Rt + R2 + RPVz Vo = n4 影響串聯(lián)型可調式穩(wěn)壓電源穩(wěn)壓性能的因素(1)(2)(3)(4)取樣電路 取樣電路的分壓比 n越穩(wěn)定，則穩(wěn)壓性能越好?；鶞虱h(huán)節(jié) 穩(wěn)壓管應選用動態(tài)電阻小、電壓溫度系數(shù)小的硅穩(wěn)壓二極管。放大環(huán)節(jié) 應使比較放大級有較高的增益和較高的穩(wěn)定性。調整環(huán)節(jié) 輸出功率大的穩(wěn)定電源，應選用大功率三極管作調整管。有時因三極管的極限電流不夠大而采用多管并聯(lián)；調整管除常用復合管外，極管允許的極限電壓 BVceo不夠高而采用多管串聯(lián)運用。 如圖所示。或因三

6、調整管的并聯(lián)運用和串聯(lián)運用至比較h i I An7.1.3提高串聯(lián)型穩(wěn)壓電路性能的措施1.提高穩(wěn)定度的措施(1)問題輸入電壓不穩(wěn)定會導致比較放大級的電源電壓和調整管偏流不穩(wěn)定。(2) 措施設置輔助電源可為比較放大管提供一個穩(wěn)定的集電極電壓，同時也為調整管提供穩(wěn)定偏流?？梢钥朔斎腚妷翰▌訉烧叩挠绊懀岣吡溯敵鲭妷悍€(wěn)定度。VD2 .提高溫度穩(wěn)定性的措施(1) 溫度溫度變化會使比較放大管的集電極電流和射極電流發(fā)生變化, 度的變化發(fā)生漂移。(2) 措施采用能夠抑制溫漂的差分放大電路，如圖所示。電壓輸出電壓將隨溫產生基準電壓的穩(wěn)壓二極管接在的基極，取樣電壓接基極，差分放大器對兩管基極電壓之差進行放大

7、，完成穩(wěn)壓功能。為兩管的公共電阻，抑制了溫度對差分管的影響。7.1.4 保護電路1限流式保護電路(1) 功能當輸出電流超過額定值時，保護電路開始動作，使輸出電流限制在一定的范圍內。(2) 電路組成電路如圖所示。R:檢測電阻，阻值常取很小。(3) 工作原理限流電阻取值適當，流過限流電阻的電流正常時，保護二極管V截止，不影響電路工作；超負載時，保護二極管V導通，使流過調整管的基極電流大大減小，從而使流過負載的電流減小，保護調整管不致?lián)p壞。2 .截流式保護電路(1)功能當輸出過載或短路時， 保護電路開始動作使調整管截止，從而使通過調整管的電流減至最小，起到保護作用。(2)電路組成電路如圖所示。R:檢

8、測電阻。:保護管，連同其外圍電阻組成保護電路；、VD Z2 :組成簡單的穩(wěn)壓源，為基極提供基準電壓；(3) 工作原理負載電流處于正常范圍時，調整管正常工作，加在檢測電阻R上的電壓處于正常值，保護管截止，保護電路不發(fā)揮作用。當負載電流因過載或負載短路時，檢測電阻R電壓降增大，導致保護管導通，電流增大，下降，即調整管下降，使調整管的 Vcei增大，導致輸出電壓下降。正反饋過程 如下：7.1.5串聯(lián)型穩(wěn)壓電源舉例1電路組成某臺電子設備中的穩(wěn)壓電路如圖所示。7 2CW15卜200015 V«ta魯I nuK9T5* I3AD50B%lg滾角llqYS1U2CP213AX622CW19(12

9、V)2X3AX31組成：整流(橋式)、濾波(電容濾波)和穩(wěn)壓(串聯(lián)可調式)三部分。2 .穩(wěn)壓部分特點(1) 電路中的調整管、放大管、和過流保護三極管均使用PNP型鍺管，輸出電壓 的極性為負。(2) 因輸出電流較大，所以調整管由和兩個管子組成復合管(3) 為提高穩(wěn)壓電路的溫度穩(wěn)定性，放大電路采用由、組成的差分放大電路。(4) 為提高穩(wěn)壓性能，放大管的集電極負載電阻接至一個輔助電源。(5) 過載保護部分由等組成三極管截流式保護電路。練習2小結1串聯(lián)可調穩(wěn)壓電源由哪幾部分組成？各部分的作用是什么？2 在串聯(lián)型穩(wěn)壓電路中，為什么有時需用復合管來做調整管？3 在電源電路中，若電網電壓升高，則輸出電壓有

10、的趨勢；若負載變重,則輸出電壓有 的趨勢。1.串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的組成：調整部分、取樣電路、基準環(huán)節(jié)和比較放大級。2 串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的調整過程從其實質而言是一種負反饋。反饋網絡就是取 樣電路，反饋電壓就是比較放大管的基極電壓，反饋類型為電壓串聯(lián)負反饋。3 .串聯(lián)式穩(wěn)壓電路中的保護電路有：限流式保護電路和載流式保護電路。P135習題七7-3, 7-5, 7-9, 7-10。布置作業(yè)課t 題7.2集成穩(wěn)壓器及應用電路*7.3開關穩(wěn)壓電源簡介課型新課授課班級授課時數(shù)2教彳;（學目標1了解集成穩(wěn)壓器的分類和特點。2 了解集成穩(wěn)壓器的參數(shù)及典型應用電路。3 了解開關穩(wěn)壓電源。教（學重點1 集成穩(wěn)壓器的分類和

11、特點。2 幾種集成穩(wěn)壓器的使用方法教（學難點幾種集成穩(wěn)壓器的使用方法。學:情分析教»!>/（學效果教后記新課W7800和W7900系列的外形及管腳排列如圖所示。TCT封裝入地出T0-3封韭輸出期輸人端接地瑞（引入,簡 單介紹）（講解）（引導學 生分析）（講解）（講解）實物演 示）（引導學 生閱讀教 材）A .引入用分立元件組裝的穩(wěn)壓電源，固然有輸出功率大，適應性較廣的優(yōu)點，但因其體積大，焊點多，可靠性差而使應用范圍受到限制。近年來, 集成穩(wěn)壓電源已得到廣泛的應用， 其中小功率的穩(wěn)壓電源以三端式串聯(lián)型穩(wěn)壓器的應用 最為普遍。B .新授課7.2集成穩(wěn)壓器及應用電路7.2.1固定式三

12、端集成穩(wěn)壓器1.特點輸出電壓固定，外引線有輸入、輸出和接地三個端子。2 型號和規(guī)格W7800系列是三端固定正電壓輸出的集成穩(wěn)壓器。W7900系列是三端固定負壓電輸出的集成穩(wěn)壓器。系列序號的最末兩位數(shù)表示標稱輸出電壓值。如W7812。W7900W78003 .主要性能參數(shù)（W7800系列）（1）最大輸入電壓VImax穩(wěn)壓器正常工作時所允許輸入的最大電壓。（2）輸出電壓穩(wěn)壓器正常工作時，能輸出的額定電壓。（3）最大輸出電流I omax保證穩(wěn)壓器安全工作時允許輸出的最大電流。（4）電壓調整率輸入電壓每變化1V時輸出電壓相對變化值/的百分數(shù)。此值越小，穩(wěn)壓性能越好。（5）輸出電阻在輸入電壓變化量為零時

13、，輸出電壓變化量與輸出電流變化量的比值。2典型應用電路(1)基本應用電路圖示為三端固定式穩(wěn)壓器的一般接法。輸入、輸出端并聯(lián)高頻旁路電容。接線時， 管腳不能接錯，公共端不得懸空。W780022W7900o033 pF(2)輸入電壓的擴展W7800系列規(guī)定最大允許的輸入電壓，超過該值就要損壞穩(wěn)壓器?？捎脠D示的三 種方案之一來擴展輸入電壓。W78XX片 TW78XX° 141(a)(b)(c)為串入三極管來降低輸入電壓。 為用電阻來降壓。為采用一只穩(wěn)壓器降壓。(3)輸出電壓的擴展如需將輸出電壓提高到所需值，可采用如圖所示電路。Vo = Vxx ' VzW78xx（4）輸出電流的擴展

14、在需要穩(wěn)壓器輸出電流增大的場合，可采用如圖所示電路。0-圖（a）并聯(lián)電阻。圖（b）用PNP功率管擴流。圖（c）兩只穩(wěn)壓器并聯(lián)輸出。（5）輸出電壓可調電路固定式三端集成穩(wěn)壓器與集成運放電路適當連接，就可組成輸出電壓可調的穩(wěn)壓電路。叫=0.33MW78054 F0Q7（6）正負對稱的穩(wěn)壓電源+18V采用兩只不同型號的三端集成穩(wěn)壓器，可組合成一種正負對稱輸出電壓的穩(wěn)壓電 源。W78l«W7918! -UV7.2.2可調式三端集成穩(wěn)壓器而且穩(wěn)壓性能指標均優(yōu)于固定式集成穩(wěn)壓器。調W117/217/317，負系列 W337。其外形和接線如該集成穩(wěn)壓器不僅輸出電壓可調， 壓范圍1.2 V 37 V

15、，常用的正壓系列 圖所示。OF-1、F-2 型W317三端可調集成穩(wěn)壓器的應用電路如圖所示。該電路是很實用的 音機用電源。S-7型3V便攜式收*7.3開關穩(wěn)壓電源簡介1.工作特點開關型穩(wěn)壓電源是調整管工作在開關狀態(tài)的開關式穩(wěn)壓電源，其調整管只工作在飽和與截止兩種狀態(tài)，即開、關狀態(tài)，使管耗降到最小，使整個電源體積小，效率高，穩(wěn)壓性能好，穩(wěn)壓范圍大。2 組成并聯(lián)型開關穩(wěn)壓電源主要由開關調整管、儲能電路、取樣比較電路、基準電路、脈 沖調寬和脈沖發(fā)生電路等組成。電路方框圖如圖所示。、丄開瓷 謂融器V7J1LITL腺沖取樣泯整倍號比較林沖魁壓調整管導通期間，儲能電感儲能，并由儲能電容向負載供電；調整管截止期間，儲 能電感釋放能量對儲能電容充電，同時向負載供電。并聯(lián)型開關穩(wěn)壓電源原理電路如圖所示。示。其電路如圖所練習它的優(yōu)點是可以通