2022-2023学年高二物理竞赛：串联反馈式稳压电路的工作原理

串联反馈式稳压电路的工作原理 UO T + _ UI 比较放大 基 准电压 Uo取样 UR FUO RL 调整元件 + – + – 因调整管与负载接成射极输出器形式， 即调整管与负载串联，且为深度串联电压负反馈，故称之为： 串联反馈式稳压电路。 2 串联反馈式稳压电路的工作原理 1.电路结构的一般形式 2.分离件的串联式稳压电源 T1调整管 R3 、 T2比较放大 R1 、 RW 、R2采样电阻 R 、 UZ基准电压 R3 T1 T2 UZ R RW1 RW2 R1 RW R2 RL UO + _ + _ UI UB2 3 10.2 稳 压 电 路 10.2.2 串联反馈式稳压电路的工作原理 UZ 稳压原理 UO = UI - UCE 当 UI 增加或输出电 流减小使 Uo升高时 Uo UB2 UBE2=（UB2-UZ） UC2 （UB1 ） Uo UCE 4 10.2 稳 压 电 路 10.2.2 串联反馈式稳压电路的工作原理 2.分离件的串联式稳压电源 UO = UI - UCE 输出电压的确定 和调节范围： 忽略IB： UZ ( ) 2 2 2 2 1 BE Z W W O U U R R R R R U + + + + = 2 2 2 1 Z W W U R R R R R + + + = 忽略UBE2 5 10.2 稳 压 电 路 10.2.2 串联反馈式稳压电路的工作原理 2.分离件的串联式稳压电源 例:UI=18V，UZ=4V，R1=R2=RW=4.7k，求输出电压的调节范围。 2 2 1 Z W W Omin U R R R R R U + + + = 4=6V 4.7 4.7 + + = 4.7 4.7 + 4.7 2 2 1 Z W Omax U R R R R U + + = 4=12V 4.7 4.7 + + = 4.7 4.7 解： 6 10.2 稳 压 电 路 对实际稳压电源采取的改进措施 1)比较放大级采用差动放大器或集成运放 2)调整管采用复合三极管 3)采用辅助电源(比较放大部分的电源) 4)用恒流源负载代替集电极电阻以提高增益 5)内部加短路和过热保护电路 集成化集成稳压电源 7 10.2 稳 压 电 路 10.2.2 串联反馈式稳压电路的工作原理 2.分离件的串联式稳压电源 3.由集成运放组成的串联式稳压电源 Z VZ 比较放大 V- 输出电压： 8 10.2 稳 压 电 路 10.2.2 串联反馈式稳压电路的工作原理 Z VZ V- 稳压原理： VI （或IO） VO V- (VZ-V-) vCE VO VB 9 10.2 稳 压 电 路 10.2.2 串联反馈式稳压电路的工作原理 3.由集成运放组成的串联式稳压电源 10.2.3 三端集成稳压器 特点：体积小，可靠性高，使用灵活，价格低廉 内部电路：串联型晶体管稳压电路 类型： W7800系列 —— 稳定正电压 W78XX 输出+XXV W7900系列 —— 稳定负电压 W79XX 输出-XXV 3 2 10 10.2 稳 压 电 路 注意：输入与输出端之间 的电压不得低于3V！ CI用于抵消输入线电感以防止产生自激振荡。 C0用于减小输出电压的脉冲和改善负载的瞬态响应。 当输出电压较高且C0较大时，必须在1、3之间跨接一个保护二极管。否则，一旦输入短路，未经释放的C0上的电压VO将通过稳压器放电，损坏稳压块。 D 11 10.2 稳 压 电 路 10.2.3 三端集成稳压器 ——其它三端集成稳压器 1.三端可调正输出集成稳压器 国标型号:CW117--/CW117M--/CW117L- CW217--/CW217M--/CW217L-- CW317--/CW317M--/CW317L-- 2.三端可调负输出集成稳压器 国标型号:CW137--/CW137M--/CW137L- CW237--/CW237M--CW237L-- CW337--/CW337M--/CW337L-- 以上1---为军品级；2---为工业品级；3---为民品级。 12 10.2 稳 压 电 路 10.2.3 三端集成稳压器 $