原创 集成稳压器的原理和gezhong应用(zhuan)

2008-4-25 20:14 1711 2 2 分类: 电源/新能源

集成稳压器的原理和应用


发布时间:2007-01-21 关键字: 应用 原理 集成 输出 电压 稳压 电路 输入 下图 R1 78xx









集成稳压器是指将不稳定的直流电压变为稳定的直流电压集成电路。由于集成稳压器具有稳压精度高、工作稳定可靠、外围电路简单、体积小、重量轻等显箸优点,在各种电源电路中得到了普遍的应用


1、固定集成稳压器





集成稳压器是指将不稳定的直流电压变为稳定的直流电压集成电路。由于集成稳压器具有稳压精度高、工作稳定可靠、外围电路简单、体积小、重量轻等显箸优点,在各种电源电路中得到了普遍的应用。常用的集成稳压器有:金属圆形封装、金属菱形封装、塑料封装、带散热板塑封、扁平式封装、双列直插式封装等。在电子制用中应用较多的是三端固定输出稳压器。
集成稳压器可分为串联调整式、并联调整式和开关式稳压器三大类。图2所示为应用最广泛的串联式集成稳压器内部电路方框图,其工作原理是:取样电路将输出电压Uo按比例取出,送入比较放大器与基准电压进行比较,差值被放大后去控制调整管,以使输出电压Uo保持稳定。

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78xx系列集成稳压器是常用的固定正输出电压集成稳压器,输出电压有5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V等规格,最大输出电流为1.5A。它的内部含有限流保护、过热保护和过压保护电路,采用了噪声低、温度漂移小的基准电压源,工作稳定可靠。78xx系列集成稳压器为三端器件:1脚为输入端,2脚为接地端,3脚为输出端,使用十分方便。
78xx系列集成稳压器的典型应用电路如下图所示,这是一个输出正5V直流电压的稳压电源电路。IC采用集成稳压器7805,C1、C2分别为输入端和输出端滤波电容,RL为负载电阻。当输出电较大时,7805应配上散热板。

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下图为提高输出电压应用电路。稳压二极管VD1串接在78xx稳压器2脚与地之间,可使输出电压Uo得到一定的提高,输出电压Uo为78xx稳压器输出电压与稳压二极管VC1稳压值之和。VD2是输出保护二极管,一旦输出电压低于VD1稳压值时,VD2导通,将输出电流旁路,保护7800稳压器输出级不被损坏。

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下图为输出电压可在一定范围内调节的应用电路。由于R1、RP电阻网络的作用,使得输出电压被提高,提高的幅度取决于RP与R1的比值。调节电位器RP,即可一定范围内调节输出电压。当RP=0时,输出电压Uo等于78xx稳压器输出电压;当RP逐步增大时,Uo也随之逐步提高。

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下图为扩大输出电流的应用电路。VT2为外接扩流率管,VT1为推动管,二者为达林顿连接。R1为偏置电阻。该电路最大输出电流取决于VT2的参数。

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下图为提高输入电压应用电路。78xx稳压器的最大输入电压为35V(7824为40V),当输入电压高于此值时,可采用下图所示的电路。VT、R1和VD组成一个预稳压电路,使得加在7800稳压器输入端的电压恒定在VD的稳压值上(忽略VT的b-e结压降)。Ui端的最大输入电压仅取决于VT的耐压。

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集成稳压器还可以用作恒流源。下图为78xx稳压器构成的恒流源电路,其恒定电流Io等于78xx稳压器输出电压与R1的比值。

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79xx系列集成压器是常用的固定负输出电压的三端集成稳压器,除输入电压输出电压均为负值外,其他参数和特点与78xx系列集成稳压器相同。79xx系列集成稳压的三个引脚为:1脚为接地端,2脚为输入端,3脚为输出端。
79xx系列集成稳压器的应用电路也很简单。下图所示为输出-5V直流电压的稳压电源电路,IC采用集成稳压器7905,输出电流较大时应配上散热板。

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同时运用78xx和79xx稳压器,可以组成正、负对称输出的稳压电路。下图所示为±5V稳压电源电路,IC1采用固定正输出集成稳压器7805,IC2采用固定负输出集成稳压器7905,VD1、VD2为保护二极管,用以防止正或负输入电压有一路未接入时损坏集成稳压器。

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2、可调集成稳压器


CW117为三端可调正输出集成稳压器,输出电压可调范围为1.2—37V,输出电流可达1.5A,其1脚为调整端,2脚为输出端,3脚为输入端。
下图为CW117典型应用电路,R1与RP组成调压电阻网络,调节电位器RP即可改变输出电压。RP动臂向上移动时输出电压增大,向下移动时输出电压减小。

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当将CW117的调整端直接接地时,即可获得1.2V的固定低压稳压输出。如下图所示为固定低压应用电路。

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CW117还可以用于软启动电源电路,如下图所示。刚接通输入电源时,C2上无电压,VT导通将RP短路,稳压电源输出电压Uo=1.2V。随着C2的充电,VT逐步退出导通状态,Uo逐步上升,直至C2充电结束,VT截止,Uo达最大值。启动时间的长短由R1、R2和C2决定。VD为C2提供放电通路。

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CW137为三端可调负输出集成稳压器,输出电压可调范围为-(1.2—37V),输出电流可达1.5A。其1脚为调整端,2脚为输入端,3脚为输出端。
下图所示为CW137典型应用电路。调节电位器RP可改变输出电压的大小,RP动臂向上移动时输出电压的绝对值增大,向下移时输出电压的绝对值减小。

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下图为采用CW117和CW137组成的正、负对称输出可调的稳压电源电路,输出电压±(1.2—37V),最大输出电流1.5A。调节双连同轴电位器RP1,即可使正、负输出电压的绝对值同步变化。


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3、精密电压基准集成电路TL431


TL431是精密电压基准集成电路,有的资料上称为电压调节器或三端取样集成电路。TL431有两种封装形式:一种为TO-92封装,它的外型和小功率塑封三极管一模一样;另一种为双列直插8脚塑封结构。TL431有三个引出脚,分别用K、R、A表示,其中K为控制端,R为取样端,A为接地端,有些电路图中用1、2、3分别代表R、A、K。TL431损坏后,如无同型号的进行更换,可用KA431、μA431、LM431、YL431、S431、TA76431S、μPC10931J等直接代换。

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TL431的质量好坏,可用万用表R×1kΩ档,参照上图进行检测,图中“-”号代表黑表笔,“+”号代表红表笔。
由于TL431控制精度高,温度系数很小,所以被广泛应用于VCD、DVD、电脑显示器、彩色电视机和卫星接收机等开关电源电路中。
下图是一个用TL431为核心部件的实用的可调三端稳压电源,它是利用TL431精密稳压源和大功率高反压达林顿三极管D768扩流组合而成。D768的电流为5A,功率为50W,正向最小工作电压为1.5V。若输入电压输出电压之差大于10V时,则需更换R1(R1为1KΩ~2KΩ)。在输入电压为5V~33V时,输出电压为5V~30V连续可调。在使用时应根据功率大小为D768配备散热片

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4、用LM338制作24V集成稳压器

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个电路工作原理是;由于LM338K稳压作用,保证2N3055基极电压恒定。当某种原因输出电压下降(或升高)时,2N3055基极——发射极极间电压升高(或下降),这时2N3055集电极——发射极极间电压下降(或升高),从而达到稳定输出电压的目的。电路中C1 、C2 能提高纹波抑制比,VD1 、VD2 是防止C1 、C2放电损坏LM338K,R1 、R2是用来调整电压的。R2取值在120Ω~240Ω之间,按Vout=1.25(1+R1/R2)V公式计算R1值。当稳压电源器输出等于24V时,LM338K输出约等于24.7V。

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