1、- 80 -课 题 7.1 晶体管稳压电源 课 型新课授课班级 授课时数 2教学目标掌握晶体管稳压电源的工作原理及应用。教学重点1简单串联稳压电源的电路组成和稳压原理。2串联型可调稳压电源的电压调节原理。3提高串联型可调稳压电源性能的措施。4串联型可调稳压电源举例。教学难点1串联型可调稳压电源的工作原理。2提高串联型可调稳压电源性能的措施。3串联型可调稳压电源举例、串联稳压电源的功能完善及不断发展的思路。学情分析教学效果教后记- 81 -新课A引入常用的电源除电池外，还采用将电网提供的交流电直接变换为直流电的电源。在很多电子设备和电路中需要一种当电网电压波动和负载发生变化时，输出电压仍能基本保
2、持不变的电源。我们把这种电源称为直流稳压电源。B复习整流电路和滤波电路。C新授课7.1 晶体管稳压电源7.1.1 串联型稳压电路1电路组成负载与起调整作用的三极管相串联，故称串联型稳压电路。V：NPN 型，相当于一只受基极电流控制的可变电位器，利用其电压的变化来实现稳压。2工作原理假定输出电压 由于某种原因升高，因 是稳定值，所以三极管的 将减小，OZVBEV使 减小，三极管集射电压 增大，由于 = ，因而抑制了输出电压BI CEO1CE的升高，使其趋于稳定。OV稳压过程可表示为 BEICEVO若输出电压因某种原因下降时，其变化过程与此相反。3稳压电路工作条件稳压管 的稳定是保证输出电压稳定的
3、前提。可将串联型稳压电路改成典型射极ZV输出器的电路，如图（b）所示。7.1.2 具有放大环节的串联型可调稳压电路串联型可调稳压电源方框图如图（a）所示。1电路及各元件作用电路如图（b）所示。组成：调整部分（调整管 ） 、取样电路（ 、 、 组成分压器） 、基准环节1V1R2P（讲解电路）（引导学生分析完成）（介绍电路）- 86 -（稳压管 和 组成的稳压电路） 、比较放大级（放大管 等） 。图ZVD3R2V：调整管，起电压调整作用；1：比较放大管。2：稳压管，与限流电阻 组成基准电源，为 发射极提供基准电压；Z 32、 、 ：组成取样电路，将输出电压的一部分取出加到 管的基极，与基1R2P
4、2准电压进行比较，其差值电压经过 放大后，送到调整管的基极，控制调整管的工作。2V2稳压原理（1）当电网电压升高或 增大时LR稳压过程为： IVOB2E2VB2IC2IB1V1ICE1VO可概括为 OE1O（2）当电网电压下降或负载变重时稳压过程为： IVOB2E2VB2IC2I2VB1IE1C1V（ ）LR （引导学生分析工作原理）- 87 - OV可概括为 OVCE1OV3输出稳定电压的调节由图（b）可知，按分压关系 OP21)下(B2R整理得 )(BE2Z)下P21OVV：为可变电阻抽头下部分阻值。)下P(R因 ，则BE2VZ Z)下P(21OVRV式中， 为分压比，称为取样比，用 n
5、表示，则P21)下(RVZO4影响串联型可调式稳压电源稳压性能的因素（1）取样电路 取样电路的分压比 n 越稳定，则稳压性能越好。（2）基准环节 稳压管应选用动态电阻小、电压温度系数小的硅稳压二极管。（3）放大环节 应使比较放大级有较高的增益和较高的稳定性。（4）调整环节 输出功率大的稳定电源，应选用大功率三极管作调整管。调整管除常用复合管外，有时因三极管的极限电流 不够大而采用多管并联；CMI或因三极管允许的极限电压 不够高而采用多管串联运用。调整管的并联运用和CEOBV串联运用如图所示。（讲解）（引导学生阅读教材）- 88 -7.1.3 提高串联型稳压电路性能的措施1提高稳定度的措施（1）
6、问题输入电压不稳定会导致比较放大级的电源电压和调整管偏流不稳定。（2）措施设置辅助电源可为比较放大管提供一个稳定的集电极电压，同时也为调整管提供稳定偏流。可以克服输入电压波动对两者的影响，提高了输出电压稳定度。2提高温度稳定性的措施（1）温度温度变化会使比较放大管的集电极电流和射极电流发生变化，电压输出电压将随温度的变化发生漂移。（2）措施采用能够抑制温漂的差分放大电路，如图所示。产生基准电压的稳压二极管接在 的基极，取样电压接 基极，差分放大器对2V3V两管基极电压之差进行放大，完成稳压功能。 为两管的公共电阻，抑制了温度对差4R分管的影响。7.1.4 保护电路1限流式保护电路（1）功能当输
7、出电流超过额定值时，保护电路开始动作，使输出电流限制在一定的范围内。（分析）（引导学生阅读教材）（讲解）- 89 -（2）电路组成电路如图所示。R：检测电阻，阻值常取很小。（3）工作原理限流电阻取值适当，流过限流电阻的电流正常时，保护二极管 V 截止，不影响电路工作；超负载时，保护二极管 V 导通，使流过调整管的基极电流大大减小，从而使流过负载的电流减小，保护调整管不致损坏。2截流式保护电路（1）功能当输出过载或短路时，保护电路开始动作使调整管截止，从而使通过调整管的电流减至最小，起到保护作用。（2）电路组成电路如图所示。R：检测电阻。：保护管，连同其外围电阻组成保护电路；3V、 ：组成简单的
8、稳压源，为 基极提供基准电压；52DZ 3V（3）工作原理负载电流处于正常范围时，调整管正常工作，加在检测电阻 R 上的电压处于正常值，保护管 截止，保护电路不发挥作用。3当负载电流因过载或负载短路时，检测电阻 R 电压降增大，导致保护管 导通，3V（引导学生阅读教材）（引导学生分析工作原理）- 90 -电流 增大， 下降，即调整管 下降，使调整管的 增大，导致输出电压C3I3CVB1VCE1V下降。正反馈过程如下：OV 3IB11ICE1OE3B33I7.1.5 串联型稳压电源举例1电路组成某台电子设备中的稳压电路如图所示。组成：整流（桥式） 、滤波（电容滤波）和稳压（串联可调式）三部分。2
9、稳压部分特点（1）电路中的调整管 、放大管 、 和过流保护三极管 均使用 PNP 型锗1V234V管，输出电压的极性为负。（2）因输出电流较大，所以调整管由 和 两个管子组成复合管1V（3）为提高稳压电路的温度稳定性，放大电路采用由 、 组成的差分放大电23路。（4）为提高稳压性能，放大管的集电极负载电阻 接至一个辅助电源。5R（5）过载保护部分由 等组成三极管截流式保护电路。4V（讲解）练习1串联可调稳压电源由哪几部分组成？各部分的作用是什么？2在串联型稳压电路中，为什么有时需用复合管来做调整管？3在电源电路中，若电网电压升高，则输出电压有_的趋势；若负载变重，则输出电压有_的趋势。- 91
10、 -小结1串联型稳压电路的组成：调整部分、取样电路、基准环节和比较放大级。2串联型稳压电路的调整过程从其实质而言是一种负反馈。反馈网络就是取样电路，反馈电压就是比较放大管的基极电压，反馈类型为电压串联负反馈。3串联式稳压电路中的保护电路有：限流式保护电路和载流式保护电路。布置作业P135 习题七7-3，7-5，7-9，7-10。- 92 -课 题7.2 集成稳压器及应用电路*7.3 开关稳压电源简介 课 型新课授课班级 授课时数 2教学目标1了解集成稳压器的分类和特点。2了解集成稳压器的参数及典型应用电路。3了解开关稳压电源。教学重点1集成稳压器的分类和特点。2几种集成稳压器的使用方法教学难点
11、几种集成稳压器的使用方法。学情分析教学效果教后记- 93 -新课A引入用分立元件组装的稳压电源，固然有输出功率大，适应性较广的优点，但因其体积大，焊点多，可靠性差而使应用范围受到限制。近年来，集成稳压电源已得到广泛的应用，其中小功率的稳压电源以三端式串联型稳压器的应用最为普遍。B新授课7.2 集成稳压器及应用电路7.2.1 固定式三端集成稳压器1特点输出电压固定，外引线有输入、输出和接地三个端子。2型号和规格W7800 系列是三端固定正电压输出的集成稳压器。W7900 系列是三端固定负压电输出的集成稳压器。系列序号的最末两位数表示标称输出电压值。如 W7812。W7800 和 W7900 系列
12、的外形及管脚排列如图所示。W7800 W79003主要性能参数（W7800 系列）（1）最大输入电压 ImaxV稳压器正常工作时所允许输入的最大电压。（2）输出电压 O稳压器正常工作时，能输出的额定电压。（3）最大输出电流 maxI保证稳压器安全工作时允许输出的最大电流。（4）电压调整率 VS%V/10IO输入电压每变化 1 V 时输出电压相对变化值 / 的百分数。此值越小，稳压性能越好。（5）输出电阻 oR（引入，简单介绍）（讲解）（引导学生分析）- 94 -在输入电压变化量 为零时，输出电压变化量 与输出电流变化量 的比IVOVOI值。2典型应用电路（1）基本应用电路图示为三端固定式稳压器
13、的一般接法。输入、输出端并联高频旁路电容。接线时，管脚不能接错，公共端不得悬空。（2）输入电压的扩展W7800 系列规定最大允许的输入电压，超过该值就要损坏稳压器。可用图示的三种方案之一来扩展输入电压。图（a）为串入三极管来降低输入电压。图（b）为用电阻来降压。图（c）为采用一只稳压器降压。（3）输出电压的扩展如需将输出电压提高到所需值，可采用如图所示电路。 ZVXO（讲解）- 80 -（4）输出电流的扩展在需要稳压器输出电流增大的场合，可采用如图所示电路。图（a）并联电阻。图（b）用 PNP 功率管扩流。图（c）两只稳压器并联输出。（5）输出电压可调电路固定式三端集成稳压器与集成运放电路适当
14、连接，就可组成输出电压可调的稳压电路。（6）正负对称的稳压电源（讲解）（实物演示）- 80 -采用两只不同型号的三端集成稳压器，可组合成一种正负对称输出电压的稳压电源。7.2.2 可调式三端集成稳压器该集成稳压器不仅输出电压可调，而且稳压性能指标均优于固定式集成稳压器。调压范围 1.2 V 37 V，常用的正压系列 W117/217/317，负系列 W337。其外形和接线如图所示。F-1、F-2 型 S-7 型W317 三端可调集成稳压器的应用电路如图所示。该电路是很实用的 3 V 便携式收音机用电源。*7.3 开关稳压电源简介1工作特点开关型稳压电源是调整管工作在开关状态的开关式稳压电源，其
15、调整管只工作在饱和与截止两种状态，即开、关状态，使管耗降到最小，使整个电源体积小，效率高，（引导学生阅读教材）- 80 -稳压性能好，稳压范围大。2组成并联型开关稳压电源主要由开关调整管、储能电路、取样比较电路、基准电路、脉冲调宽和脉冲发生电路等组成。电路方框图如图所示。调整管导通期间，储能电感储能，并由储能电容向负载供电；调整管截止期间，储能电感释放能量对储能电容充电，同时向负载供电。并联型开关稳压电源原理电路如图所示。在有的并联型开关稳压电源中，储能电感以互感变压器的形式出现，其电路如图所示。它的优点是可以通过变压器的不同抽头，再加上各自的整流滤波电路，可以得到不同的多路直流电压输出。练习1如何扩展集成稳压器 W7800 系列的应用范围？试举例说明。2什么是开关稳压电源，它的基本工作原理是怎么样的？- 80 -小结1三端集成稳压器有 W7800 和 W7900 两种系列。2三端集成稳压器体积小、外围元件少、性能稳定可靠、使用调整方便。典型应用电路有：基本应用电路，输入电压的扩展，输出电压的扩展，输出电流的扩展，输出电压可调电路，正负对称的稳压电源。布置作业P135 习题七7-8。
