晶體管2穩(wěn)壓2電源

1、課題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(xué)目標(biāo)掌握晶體管穩(wěn)壓電源的工作原理及應(yīng)用。教學(xué)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(diào)穩(wěn)壓電源的電壓調(diào)節(jié)原理。3提高串聯(lián)型可調(diào)穩(wěn)壓電源性能的措施。4串聯(lián)型可調(diào)穩(wěn)壓電源舉例。教學(xué)難點1串聯(lián)型可調(diào)穩(wěn)壓電源的工作原理。2提高串聯(lián)型可調(diào)穩(wěn)壓電源性能的措施。3串聯(lián)型可調(diào)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(xué)情分析教學(xué)效果教后記新課A引入常用的電源除電池外，還采用將電網(wǎng)提供的交流電直接變換為直流電的電源。在很多電子設(shè)備和電路中需要一種當(dāng)電網(wǎng)電壓波動和負(fù)載發(fā)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)

2、壓電源。B復(fù)習(xí)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電路組成負(fù)載與起調(diào)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(dāng)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?？蓪⒋?lián)型穩(wěn)壓電路改成典型射極輸出器的電路，如圖（b）所示。具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型可調(diào)穩(wěn)壓電路串聯(lián)型可調(diào)

3、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。組成：調(diào)整部分（調(diào)整管）、取樣電路（、組成分壓器）、基準(zhǔn)環(huán)節(jié)（穩(wěn)壓管和組成的穩(wěn)壓電路）、比較放大級（放大管等）。圖：調(diào)整管，起電壓調(diào)整作用；：比較放大管。：穩(wěn)壓管，與限流電阻組成基準(zhǔn)電源，為發(fā)射極提供基準(zhǔn)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(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，其差值電壓經(jīng)過放大后，送到調(diào)整管的基極，控制調(diào)整管的工作。2穩(wěn)壓原理（1）當(dāng)電網(wǎng)電壓升高或增大時穩(wěn)壓過程為：可概括為（2）當(dāng)電網(wǎng)電壓下降或負(fù)載變重時穩(wěn)壓過程為：（）可概括為3輸出穩(wěn)定電壓的調(diào)節(jié)由圖（b）可知，按分壓關(guān)系整理得：為可變電阻抽頭下部分阻

4、值。因，則式中，為分壓比，稱為取樣比，用n表示，則4影響串聯(lián)型可調(diào)式穩(wěn)壓電源穩(wěn)壓性能的因素（1）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。（2）基準(zhǔn)環(huán)節(jié)穩(wěn)壓管應(yīng)選用動態(tài)電阻小、電壓溫度系數(shù)小的硅穩(wěn)壓二極管。（3）放大環(huán)節(jié)應(yīng)使比較放大級有較高的增益和較高的穩(wěn)定性。（4）調(diào)整環(huán)節(jié)輸出功率大的穩(wěn)定電源，應(yīng)選用大功率三極管作調(diào)整管。調(diào)整管除常用復(fù)合管外，有時因三極管的極限電流不夠大而采用多管并聯(lián)；或因三極管允許的極限電壓不夠高而采用多管串聯(lián)運用。調(diào)整管的并聯(lián)運用和串聯(lián)運用如圖所示。7.1.3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(dǎo)致比較放大級的電源電壓和調(diào)整管

5、偏流不穩(wěn)定。（2）措施設(shè)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(diào)整管提供穩(wěn)定偏流。可以克服輸入電壓波動對兩者的影響，提高了輸出電壓穩(wěn)定度。2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，電壓輸出電壓將隨溫度的變化發(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。產(chǎn)生基準(zhǔn)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(jìn)行放大，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。保護(hù)電路1限流式保護(hù)電路（1）功能當(dāng)輸出電流超過額定值時，保護(hù)電路開始動作，使輸出電流限制在一定的范圍內(nèi)。（2）電路組成

6、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(dāng)，流過限流電阻的電流正常時，保護(hù)二極管V截止，不影響電路工作；超負(fù)載時，保護(hù)二極管V導(dǎo)通，使流過調(diào)整管的基極電流大大減小，從而使流過負(fù)載的電流減小，保護(hù)調(diào)整管不致?lián)p壞。2截流式保護(hù)電路（1）功能當(dāng)輸出過載或短路時，保護(hù)電路開始動作使調(diào)整管截止，從而使通過調(diào)整管的電流減至最小，起到保護(hù)作用。（2）電路組成電路如圖所示。R：檢測電阻。：保護(hù)管，連同其外圍電阻組成保護(hù)電路；、：組成簡單的穩(wěn)壓源，為基極提供基準(zhǔn)電壓；（3）工作原理負(fù)載電流處于正常范圍時，調(diào)整管正常工作，加在檢測電阻R上的電壓處于正常值，保護(hù)管截止，保護(hù)電路不發(fā)揮作

7、用。當(dāng)負(fù)載電流因過載或負(fù)載短路時，檢測電阻R電壓降增大，導(dǎo)致保護(hù)管導(dǎo)通，電流增大，下降，即調(diào)整管下降，使調(diào)整管的增大，導(dǎo)致輸出電壓下降。正反饋過程如下：串聯(lián)型穩(wěn)壓電源舉例1電路組成某臺電子設(shè)備中的穩(wěn)壓電路如圖所示。組成：整流（橋式）、濾波（電容濾波）和穩(wěn)壓（串聯(lián)可調(diào)式）三部分。2穩(wěn)壓部分特點（1）電路中的調(diào)整管、放大管、和過流保護(hù)三極管均使用PNP型鍺管，輸出電壓的極性為負(fù)。（2）因輸出電流較大，所以調(diào)整管由和兩個管子組成復(fù)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(fù)載電阻接至一個輔助電源。（5）過載保護(hù)部分由等組成三極管截流

8、式保護(hù)電路。（講解電路）（引導(dǎo)學(xué)生分析完成）（介紹電路）（引導(dǎo)學(xué)生分析工作原理）（講解）（引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材）（分析）（引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材）（講解）（引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材）（引導(dǎo)學(xué)生分析工作原理）（講解）練習(xí)1串聯(lián)可調(diào)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(fù)合管來做調(diào)整管？3在電源電路中，若電網(wǎng)電壓升高，則輸出電壓有_的趨勢；若負(fù)載變重，則輸出電壓有_的趨勢。小結(jié)1串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的組成：調(diào)整部分、取樣電路、基準(zhǔn)環(huán)節(jié)和比較放大級。2串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的調(diào)整過程從其實質(zhì)而言是一種負(fù)反饋。反饋網(wǎng)絡(luò)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(fù)反饋。

9、3串聯(lián)式穩(wěn)壓電路中的保護(hù)電路有：限流式保護(hù)電路和載流式保護(hù)電路。布置作業(yè)P135習(xí)題七7-3，7-5，7-9，7-10。課題7.2集成穩(wěn)壓器及應(yīng)用電路*7.3開關(guān)穩(wěn)壓電源簡介課型新課授課班級授課時數(shù)2教學(xué)目標(biāo)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(yīng)用電路。3了解開關(guān)穩(wěn)壓電源。教學(xué)重點1集成穩(wěn)壓器的分類和特點。2幾種集成穩(wěn)壓器的使用方法教學(xué)難點幾種集成穩(wěn)壓器的使用方法。學(xué)情分析教學(xué)效果教后記新課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(yīng)性較廣的優(yōu)點，但因其體積大，焊點多，可靠性差而使應(yīng)用范圍受到限制。近年來，集成穩(wěn)壓電源已得到廣泛的應(yīng)用，其中小功率的穩(wěn)壓電源以三端

10、式串聯(lián)型穩(wěn)壓器的應(yīng)用最為普遍。B新授課7.2集成穩(wěn)壓器及應(yīng)用電路7.2.1固定式三端集成穩(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(fù)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(biāo)稱輸出電壓值。如W7812。W7800和W7900系列的外形及管腳排列如圖所示。W7800 W79003主要性能參數(shù)（W7800系列）（1）最大輸入電壓穩(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）最大輸出電流保證穩(wěn)壓器安全工作時允許輸出的最大電流。（4）電壓調(diào)整率輸入

11、電壓每變化1 V時輸出電壓相對變化值D/的百分?jǐn)?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D為零時，輸出電壓變化量D與輸出電流變化量D的比值。2典型應(yīng)用電路（1）基本應(yīng)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。（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。圖（a）為串入三極管來降低輸入電壓。圖（b）為用電阻來降壓。圖（c）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。（4）輸出電流的擴展在需要穩(wěn)壓器

12、輸出電流增大的場合，可采用如圖所示電路。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(diào)電路固定式三端集成穩(wěn)壓器與集成運放電路適當(dāng)連接，就可組成輸出電壓可調(diào)的穩(wěn)壓電路。（6）正負(fù)對稱的穩(wěn)壓電源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(fù)對稱輸出電壓的穩(wěn)壓電源。7.2.2可調(diào)式三端集成穩(wěn)壓器該集成穩(wěn)壓器不僅輸出電壓可調(diào)，而且穩(wěn)壓性能指標(biāo)均優(yōu)于固定式集成穩(wěn)壓器。調(diào)壓范圍1.2 V 37 V，常用的正壓系列W117/217/317，負(fù)系列W337。其外形和接線如圖所示。F-1、F-2型 S-7型W317三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器的應(yīng)用電路如圖所示。該電路是很

13、實用的3 V便攜式收音機用電源。*7.3開關(guān)穩(wěn)壓電源簡介1工作特點開關(guān)型穩(wěn)壓電源是調(diào)整管工作在開關(guān)狀態(tài)的開關(guān)式穩(wěn)壓電源，其調(diào)整管只工作在飽和與截止兩種狀態(tài)，即開、關(guān)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(guān)穩(wěn)壓電源主要由開關(guān)調(diào)整管、儲能電路、取樣比較電路、基準(zhǔn)電路、脈沖調(diào)寬和脈沖發(fā)生電路等組成。電路方框圖如圖所示。調(diào)整管導(dǎo)通期間，儲能電感儲能，并由儲能電容向負(fù)載供電；調(diào)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(fù)載供電。并聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源原理電路如圖所示。在有的并聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源中，儲能電感以互感變壓器的形式出現(xiàn)，其電路如圖所示。它的優(yōu)點是可以通過變壓器的不同抽頭，再加上各自的整流濾波電路，可以得到不同的多路直流電壓輸出。（引入，簡單介紹）（講解）（引導(dǎo)學(xué)生分析）（講解）