集成直流穩(wěn)壓電源課件

1、集成直流穩(wěn)壓電源的制作第一章9.1單相整流濾波電路9.3開關集成穩(wěn)壓電源小結9.2線性集成穩(wěn)壓器9.1單相整流濾波電路 9.1.2 濾波電路 引言 9.1.1 單相整流電路引言濾波整流穩(wěn)壓變壓交流電源負載組成框圖OtuOtuOtuOtuOtu220 V單向脈動電壓合適的交流電壓濾 波穩(wěn) 壓9.1.1 單相整流電路一、半波整流tO23u2tO23 uOtO23 iD= iOtO23 uDRL220 V+ uu2iD+ uDV3RLV4V2V1u1u2ioRLV4V3V2V1+uou2u1二、橋式整流輸入正半周1. 工作原理輸入負半周+uo2. 波形tOtOtOtO2323Im2233uOu2uD

2、iD= iO3. 參數(shù)估算1) 整流輸出電壓平均值2) 二極管平均電流3) 二極管最大反向壓totototo2323Im2233uOu2uDiD = iO4. 簡化畫法+uoRLio+u25. 整流橋把四只二極管封裝在一起稱為整流橋io + uo= uc RLV1V4V3V2+u9.1.2 濾波電路一、電容濾波1. 電路和工作原理Cio + uo= uc RLV1V4V3V2+uV 導通時給 C 充電，V 截止時 C 向 RL 放電；濾波后 uo 的波形變得平緩，平均值提高。電容充電電容放電C2. 波形及輸出電壓當 RL = 時：OtuO2當 RL 為有限值時：通常取RC 越大 UO 越大RL

3、 = 為獲得良好濾波效果，一般?。?T 為輸入交流電壓的周期)UO = 1.2U2例 9.1.1 單相橋式電容濾波整流，交流電源頻率 f = 50 Hz，負載電阻 RL = 40 ，要求直流輸出電壓 UO = 20 V，選擇整流二極管及濾波電容。 解1. 選二極管電流平均值：承受最高反壓：選二極管應滿足：IF (2 3) ID可選：2CZ55C(IF = 1 A，URM = 100 V)或 1 A、100 V 整流橋2. 選濾波電容可選： 1 000 F，耐壓 50 V 的電解電容。二、其他形式濾波1. 電感濾波RLL+u2整流后的輸出電壓：直流分量被電感 L 短路交流分量主要降在 L 上 電

4、感越大，濾波效果越好2. 型濾波L C1RL+u2 C2C1、C2 對交流容抗小L 對交流感抗很大負載電流小時9.2線性集成穩(wěn)壓器 9.2.2 三端固定集成穩(wěn)壓器 9.2.1 串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的工作原理 9.2.3 三端可調(diào)輸出集成穩(wěn)壓器8Uo+UIRLV1+UCE 并聯(lián)型穩(wěn)壓電路 調(diào)整管與負載并聯(lián)串聯(lián)型穩(wěn)壓電路 調(diào)整管與負載串聯(lián)9.2.1 串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的工作原理+UI取樣電路調(diào)整管比較放大電路基準電壓UZUF一、結構和穩(wěn)壓原理 穩(wěn)壓的實質(zhì)： UCE 的自動調(diào)節(jié)使輸出電壓恒定二、輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍8+Uo+UIR2RLR1R1UFUZR2RP9.2.2 三端固定集成穩(wěn)壓器CW7800 系列(正

5、電源)CW7900 系列(負電源)5 V/ 6 V/ 9 V/ 12 V/ 15 V/ 18 V/ 24 V一、78、79 系列的型號命名輸出電流78L / 79L 輸出電流 100 mA78M / 9M 輸出電流 500 mA78 / 79 輸出電流 1.5 A輸出電壓例如：CW7805 輸出 5 V，最大電流 1.5 ACW78M05 輸出 5 V，最大電流 0.5 ACW78L05 輸出 5 V，最大電流 0.1 A封裝CW78051 2 3UIUOGNDCW79051 2 3UIUOGND符號CW7800+213CW790013_2_塑料封裝金屬封裝二、CW7800 的內(nèi)部結構和基本應

6、用電路內(nèi)部結構+UI取樣電路調(diào)整電路保護電路基準電壓比較放大啟動電路+UO基本應用電路Uo = 12VW7812123C2+UiC1C30.33 F0.1 F100 FRL防止輸入端短路時 C3反向放電損壞穩(wěn)壓器抵消輸入長接線的電感效應，防止自激改善負載的瞬態(tài)響應，消除高頻噪聲提高輸出電壓電路W78132 Ci C2+UO+UI +U R1R2IQI1I2靜態(tài)電流5 8 mA要求輸出電壓 UO U 輸出電壓可調(diào)穩(wěn)壓電路W78 C1 C2+UI + U +UOR1R2R3R48(虛短)可產(chǎn)生小于 U 的輸出電壓 UO輸出正、負電壓的電路24V24V220VW7815W79151323211 00

7、0 F 220 F 0.33 F0.33 F0.1 F+15 V15 V+1 000 F 0.1 F220 F 恒流源電路12+UI = 10VW78053+UORRLIQIO0.1 F0.33 F10 9.2.3 三端可調(diào)輸出集成穩(wěn)壓器一、典型產(chǎn)品型號命名CW117/217/317系列(正電源)CW137/237/337系列(負電源)工作溫度CW117(137) -55 150CCW217(237) -25 150CCW317(337) 0 125C基準電壓1.25 V輸出電流L 型 輸出電流 100 mAM 型 輸出電流 500 mA二、CW117 內(nèi)部結構和基本應用電路內(nèi)部結構調(diào)整電路基

8、準電路誤差放大啟動電路偏置電路保護電路IREFUIUOADJ123外形引腳CW1171 2 3UIUOADJCW1371 2 3UIUOADJ 50 A基本應用電路Uo CW317123C2+UiC1C30.1 F10 F33 FR1R2C4IOIQII REF0.1 FV1V2V1 防止輸入端短路時C4 反向放電損壞穩(wěn)壓器V2 防止輸出端短路時C2 通過調(diào)整端放電損壞穩(wěn)壓器UREF = 1.25 V使 UREF 很穩(wěn)定120 I REF 50 A2.2 k R1 = UREF/ IQ = 125 靜態(tài)電流 IQ(約10 mA)從輸出端流出， RL 開路時流過 R1R2 = 0 2.2 k 時

9、，UO = 1.25 24 V0 30 V 連續(xù)可調(diào)電路Uo CW317123+UiC10.33 F10 FR1R2C31 FVC2R3+ 3 k120 680 +32 V10 VAUA = 1.25 V當 R2 = 0 時，UO= 0 V9.3開關集成穩(wěn)壓電源 引言 9.3.1 開關穩(wěn)壓電源的基本工作原理 9.3.2 集成開關穩(wěn)壓器及其應用引言線性穩(wěn)壓電路的缺點：調(diào)整管管耗大電源效率低(40% 60%)改進思路：使調(diào)整管截止(電流小) 飽和(管壓降小)開關穩(wěn)壓電路的優(yōu)點：效率高(80% 90%)體積小、重量輕穩(wěn)壓范圍寬開關穩(wěn)壓電路的缺點：電路復雜對電網(wǎng)要求不高對電子設備干擾較大輸出電壓含較大

10、紋波一、 串聯(lián)型開關穩(wěn)壓電路9.3.1 開關穩(wěn)壓電源的基本工作原理調(diào)整管取樣電路開關調(diào)整管控制組成框圖濾波+UI+UoRLV18A8C基準電壓三角波發(fā)生器R1R2V2LC+UREFuFuAuTuBuEiLIO頻率固定的三角波誤差放大續(xù)流工作波形OOOOUOtttOttuTuAuBuEiLuoIOtofftonUI脈寬調(diào)制式 (PWM)+UIV1LuEIO+UoRL8A8CV2C+UREFuFuAuTuBiL= DUI 占空比+UI+UoRLV18A8C基準電壓三角波發(fā)生器R1R2V2LC+UREFuFuAuTuBuEiLIO穩(wěn)壓原理UIUOuFuA占空比UOD = 50 %當 uF = URE

11、F ，uA = 0，UO 為預定標稱值二、 并聯(lián)型開關穩(wěn)壓電路+UI+UoRLV1R1R2LC+UREFuFuB控 制電 路V2+UI+UoRLV1LC+uBV2+UI+UoRLV1LC+uBV2iL高電平iO低電平uBtofftonT 截止截止iL單片脈寬調(diào)制式(外接開關功率管)9.3.2 集成開關穩(wěn)壓器及其應用類型單片集成開關穩(wěn)壓器CW1524CW4960/4962一、CW1524/2524/3524(區(qū)別在于溫度范圍)組成：基準電壓源、誤差放大器、脈寬調(diào)制器、振蕩器、觸發(fā)器、 2 只輸出功率管、過熱保護最大輸入電壓：40 V最高工作頻率：100 kHz每路輸出電流：100 mA內(nèi)部基準電

12、壓：5 V(承受 50 mA電流)取樣電壓基準電壓輸出方波定時電容定時電阻關閉,控制脈寬接擴流晶體管 C、E 極輸入電壓振蕩/同步1 234 5678161514131211109IN+INUINUREF (+ 5 V)EBCBCAEARTCTGND限流+限流斷路補償CW1524 系列引腳排列防止寄生振蕩外接復合管擴流產(chǎn)生振蕩1 234 5678161514131211109。+R1R2R3R4R5R6R7R9R8RLC2C1C3C4V3V2V15 k3 k5 k5 k5 k2 k50 k180 68 0.1 UIUOR00.1F0.02 F0.01 F 500 F(28 V)CW1524L0

13、.9 mHf0 = 1.15 / R5C2 = 19.2 kHz+ 5 V2.5 V2.5 V+ 5 V限流取樣電阻(1 A)二、CW4960/4962組成：基準電壓源、誤差放大器、脈寬調(diào)制器 開關功率管(內(nèi)接)、軟啟動電路、 過流限制、過熱保護功能：慢起動、過流保護、過熱保護 占空比可調(diào)(0 100 %)最大輸入電壓：50 V輸出電壓：5.1 40 V 連續(xù)可調(diào)最高工作頻率：100 kHz額定輸出電流：CW4960 2.5 A (過流保護 3.0 4.5 A)CW4960 1.5 A (過流保護 2.5 3.5 A)小散熱片不用散熱片CW4960/4962 系列引腳圖1 2 3 4 5 6

14、7CW4960IN反饋補償GNDRT/CT軟啟動輸出1 234 5678161514131211109NC輸出NC補償NCGNDGNDNC輸入NC軟啟動RT/CTGNDGND反饋NCCW4962CW4960/4962 應用電路 220 FR115 kL150 H4962(4960)11(3)10(2)7(1)14(5)4(4)15(6)2(7)。R2RPRTCPCTC1UIUO4.7 k+220 F220 F / 40 VC2C34.3 k33 nF2.2 F2.2 nFV取樣電阻500 10 k工作頻率控制f = 1/ RTCT106 kHz一般 RT = 1 27 k CT = 1 3.3 nF 頻率補償防寄生振蕩續(xù)流二極管采用肖特基管軟啟動電容1 4.7 F小 結第 9 章一、整流濾波電路的參數(shù)關系輸出電壓均值UO流過二極管電流均值 ID二極管最高反壓 URM半波整流0.45U2IO全波整流0.9U20.5IO橋式整流0.9U20.5I