实验三直流稳压电源
─集成稳压器
一、实验目的
1、研究集成稳压器的特点和性能指标的测试方法。
2、了解集成稳压器扩展性能的方法。
二、实验原理
电子设备一般都需要直流电源供电。这些直流电除了少数直接利用干电池和直流发电机外，大多数是采用把交流电（市电）转变为直流电的直流稳压电源。
图3－1 直流稳压电源框图
随着半导体工艺的发展，稳压电路也制成了集成器件。由于集成稳压器具有体积小，外接线路简单、使用方便、工作可靠和通用性等优点，因此在各种电子设备中应用十分普遍，基本上取代了由分立元件构成的稳压电路。集成稳压器的种类很多，应根据设备对直流电源的要求来进行选择。对于大多数电子仪器、设备和电子电路来说，通常是选用串联线性集成稳压器。而在这种类型的器件中，又以三端式稳压器应用最为广泛。
W7800、W7900系列三端式集成稳压器的输出电压是固定的，在使用中不能进行调整。W7800系列三端式稳压器输出正极性电压，一般有5V、6V、9V、12V、15V、18V 、24V 七个档次，输出电流最大可达1.5A（加散热片）。同类型78M系列稳压器的输出电流为0.5A，78L系列稳压器的输出电流为0.1A。若要求负极性输出电压，则可选用W7900 系列稳压器。图3－2 为 W7800系列的外形和接线图。
它有三个引出端
输入端（不稳定电压输入端）标以“1”
输出端（稳定电压输出端）标以“3”
公共端标以“2”
除固定输出三端稳压器外，尚有可调式三端稳压器，后者可通过外接元件对输出电压进行调整，以适应不同的需要。
本实验所用集成稳压器为三端固定正稳压器W7812，它的主要参数有：输出直
流电压 U
0＝＋12V，输出电流 L:0.1A，M:0.5A，电压调整率 10mV/V，输出电阻 R
＝0.15Ω，输入电压U
I 的范围15～17V 。因为一般U
I
要比 U
大3～5V ，才能保
证集成稳压器工作在线性区。
图3-2 W7800系列外形及接线图
图3－3 是用三端式稳压器W7812构成的单电源电压输出串联型稳压电源的实验电路图。其中整流部分采用了由四个二极管组成的桥式整流器成品（又称桥堆），型号为2W06(或KBP306)，内部接线和外部管脚引线如图 3－4所示。
滤波电容C
1、C
2
一般选取几百～几千微法。当稳压器距离整流滤波电路比较远时，
在输入端必须接入电容器C
3
（数值为0.33μF ），以抵消线路的电感效应，防止产
生自激振荡。输出端电容C
4
(0.1μF)用以滤除输出端的高频信号，改善电路的暂态响应。
图3－3 由W7812构成的串联型稳压电源
图3-4(a) 圆桥2W06 图3-4(b) 排桥KBP306
图3-4 桥堆管脚图
附：(1) 图3－5为W7900系列（输出负电压）外形及接线图
图3－5 W7900系列外形及接线图
(2) 图3－6为可调输出正三端稳压器W317外形及接线图。
图3－6 W317外形及接线图
输出电压计算公式 )R R
1.25(1U 120+≈
最大输入电压 U Im = 40V 输出电压范围 U 0 = 1.2～37 三、实验设备与器件
1、 DZX-2型电子学综合实验装置
2、 双踪示波器
3、 交流毫伏表
4、万用电表
5、三端稳压器W7805、桥堆 2WO6(或KBP306)、电阻器、电容器若干
四、实验内容
1、整流滤波电路测试
按图3－7连接实验电路，取可调工频电源6V电压作为整流电路输入电压u
2
。
接通工频电源，测量输出端直流电压U
L 及纹波电压U
～
L
，用示波器观察电容器滤波
前后u
L
的波形，把数据及波形记入表3-1中。
图3－7 整流滤波电路
L
（V）
2、集成稳压器性能测试
断开工频电源，按图3－3 改接实验电路，取负载电阻R
L
＝120Ω。
1) 初测
接通工频14V电源，测量U
2值；测量滤波电路输出电压U
I
(稳压器输入电压），
集成稳压器输出电压U
，它们的数值应与理论值大致符合，否则说明电路出了故障。设法查找故障并加以排除。
电路经初测进入正常工作状态后，才能进行各项指标的测试。
2) 各项性能指标测试
① 输出电压U 0和最大输出电流I omix 的测量 。
在输出端接负载电阻R L ＝120Ω，由于7812输出电压U 0＝12V ，因此流过R L 的
电流100mA 12012
I omix ==。这时U 0应基本保持不变，若变化较大则说明集成块性能不良。
② 稳压系数S 的测量
取I 0＝100mA ，按表3－2改变整流电路输入电压U 2（模拟电网电压波动），分别测出相应的稳压器输入电压U I 及输出直流电压U 0，记入表3－2。 表3－2 I 0＝100mA 表3-3 U 2＝16V
③ 输出电阻R 0的测量
取U 2＝16V ，改变负载电阻，使I 0为空载、50mA 和100mA ，测量相应的U 0值，记入表3－3。
④输出纹波电压的测量
取U 2＝16V ，U 0＝12V ，I 0＝100mA ，测量输出纹波电压U 0，记录之。 * 3、集成稳压器性能扩展
当集成稳压器本身的输出电压或输出电流不能满足要求时，可通过外接电路来进行性能扩展。图3－8是一种简单的输出电压扩展电路。 如W7812 稳压器的3、2 端间输出电压为12V ，因此只要适当选择R 的值，使稳压管D W 工作在稳压区，则输出电压U 0＝12＋Uz ，可以高于稳压器本身的输出电压。
图3－8输出电压扩展电路
五、实验总结
1、整理实验数据，计算S 和R
，并与手册上的典型值进行比较。
2、分析讨论实验中发生的现象和问题。
六、预习要求
1、复习教材中有关集成稳压器部分内容。
2、在测量稳压系数S 和内阻R
0时，应怎样选择测试仪表？
4.4 恒定导通时间(COT) 降压稳压器
恒定导通时间(COT)迟滞稳压器 对于一个给定的V IN ，当负载电流变化时，导通时间是恒定的 Ripple is needed to properly switch the comparator!! R F2 R F1+ -Error Comparator Modulator V REF +- R L R C (ESR) V IN V OUT Power Stage L C One-Shot Inversely Proportional to V IN V FB ?优势 –相对于VIN 的变化频率保持恒定 –可在轻负载下实现高效率 –快速瞬态响应 ?劣势 –在反馈比较器上需要纹波–对输出噪声很敏感 （因为它转换为反馈纹波） 功率管导通时间与Vin 成反比
工作频率（连续） T ON 为导通时间，F S 为工作频率。 恒定导通时间控制器负责设定降压开关的导通时间。 K 是一个常数，R ON 是一个编程 电阻器。V IN 如预期的那样在分母当中，将导通时间设定为与V IN 成反比。 重新整理并将T ON 代入第一个公式，然后求解F S
恒定导通时间可实现接近恒定的频率 开关频率几乎是恒定的；变化是由于R DS-ON 、二极管 电压和R ON 引脚输入阻抗的影响造成的 注：一个连接在V IN 和R ON 之间的电阻器负责设定导 通时间
恒定导通时间稳压器波形（不连续） 对于COT 稳压器，假如电感器电流保持连续，则恒定频率关系式成立。在轻负载条件下，电感器中的电流将变得不连续。这里示出的是在不连续导通模式中采用恒定导通时间控制方法进行控制（这意味着斜坡电感器电流每个周期都恢复至零）的降压稳压器的开关波形。
线性集成稳压器 3.4.1 三端固定集成稳压器 1．三端固定集成稳压器的特点 三端固定集成稳压器包含7800和7900两大系列，7800系列是三端固定正输出稳压器，7900系列是三端固定负输出稳压器。它们的最大特点是稳压性能良好，外围元件简单，安装调试方便，价格低廉，现已成为集成稳压器的主流产品。7800系列按输出电压分有5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V等品种；按输出电流大小分有0.1A、0.5A、1.5A、3A、5A、10A等产品；具体型号及电流大小见表3-6。例如型号为7805的三端集成稳压器，表示输出电压为5V，输出电流可达1.5A。注意所标注的输出电流是要求稳压器在加入足够大的散热器条件下得到的。同理7900系列的三端稳压器也有-5V～-24V七种输出电压，输出电流有0.1A、0.5A、1.5A三种规格，具体型号见表3-7。 表3-6 CW7800系列稳压器规格 型号输出电流(A) 输出电压(V) 78L00 0.1 5、6、9、12、15、18、24 78M00 0.5 5、6、9、12、15、18、24 7800 1.5 5、6、9、12、15、18、24 78T00 3 5、12、18、24 78H00 5 5、12 78P00 10 5 表3-7 CW7900系列稳压器规格 型号输出电流(A) 输出电压(V) 79L00 0.1 -5、-6、-9、-12、-15、-18、-24 79M00 0.5 -5、-6、-9、-12、-15、-18、-24 7900 1.5 -5、-6、-9、-12、-15、-18、-24 7800系列属于正压输出，即输出端对公共端的电压为正。根据集成稳压器本身功耗的大小，其封装形式分为TO-220塑料封装和TO-3金属壳封装，二者的最大功耗分别为10W 和20W（加散热器）。管脚排列如图3.4.1(a)所示。U I为输入端，U O为输出端，GND是公共端（地）。三者的电位分布如下：U I＞U O＞U GND(0V)。最小输入—输出电压差为2V，为可靠起见，一般应选4～6V。最高输入电压为35V。 7900系列属于负电压输出，输出端对公共端呈负电压。7900与7800的外形相同，但管脚排列顺序不同，如图3.4.1(b)所示。7900的电位分布为：U GND(0V)＞-U O＞-U I。另外在使用7800与7900时要注意，采用TO-3封装的7800系列集成电路，其金属外壳为地端；而同样封装的7900系列的稳压器，金属外壳是负电压输入端。因此，在由二者构成多路稳压电源时若将7800的外壳接印刷电路板的公共地，7900的外壳及散热器就必须与印刷电路板
实验十七 集成稳压器 实验目的： 电工2班 1.了解集成稳压器的特性和使用方法。 王婉婷 2.掌握直流稳压电源主要参数测试方法。 2009118050 实验仪器： 示波器 数字万用表 直流电源 实验原理： 采用集成工艺，将调整管、基准电压、取样电路、误差放大和保护电路等集成在一块芯片上，就够成了集成稳压电源。如图A 所示的外引角图（本实验中所用的芯片LM7805CT ）。 1、三端固定输出集成稳压器 此类稳压器有三个引出端：输入端、输出端和公共端。根据其输出电压极性可分为固定正输出集成稳压器（W78系列）和固定负输出集成稳压器（W79系列）。根据输出电流的大小又可分为W78XX 型（表示输出电流为1.5A ）、W78MXX 型（表示输出电流为0.5A ）和CW78LXX 型（表示输出电流为0.1A ）。后面两位数字XX 表示输出电压的数值，一般有5V 、6V 、9V 、12V 、15V 、18V 、24V ，固定负输出集成稳压器相应也有W79XX 、W79MXX 和W79LXX 型。利用固定输出集成稳压器可组成各种应用电路，W78XX 型集成稳压器的基本应用电路如图B 所示。对三端固定输出集成稳压器，其输入电压选取 原则为： min Im ()O I O I ax U U U U U +-<< 式中，O U ----------集成稳压器的固定输出电压值。 Im ax U -----------集成稳压器规定的最大允许输入电压值。 min ()I O U U ------------集成稳压器规定允许的最小输入电压差，一般为2V 。 如果只有固定输出稳压器，又希望输出电压扩大或可调，可采用图C 所示电路来完成。电路中的C1、C2为频率补偿电容，防止自激振荡。
多用途步降开关稳压器L5973AD及其应用 摘要：L5973AD是ST公司推出的一种带2A开关电流限制的步降单片开关稳压器IC。文中介绍了多用途步降开关稳压器L5973AD的内部结构、主要特点和工作原理，同时给出了L5973AD在不同工作方式下的典型应用电路。 关键词：步降开关稳压器；多用途芯片；L5973AD Ｌ５９７３ＡＤ是ＳＴ公司推出的一种带２Ａ开关电流限制的步降单片开关稳压器ＩＣ。这种新型器件的输入电压范围为４．４～３６Ｖ，输出电压可以在１．２３５Ｖ到３５Ｖ之间进行设置。由于该开关稳压器具有宽范围的电压输入和输出特点，因此可广泛应用于网络、工业控制、消费电子产品以及与计算机有关的应用领域之中。 １Ｌ５９７３ＡＤ的功能原理 Ｌ５９７３ＡＤ采用ＳＯ８封装形式，其引脚排列如图１所示。图２所示是Ｌ５９７３ＡＤ芯片的内部结构组成框图。Ｌ５９７３ＡＤ的内部电源电路由启动电路、预调节器、带隙电压参考和偏置电路组成。 Ｌ５９７３ＡＤ中的电压监视器可连续感测ＶＣＣ和ＶＲＥＦ，只要电压高于它们的门限电平，稳压器就会开始工作。 Ｌ５９７３ＡＤ的振荡器电路由频率移位器、时钟发生器、斜坡产生器和同步器组成。其中时钟产生器可为器件产生５００ｋＨｚ的开关频率，频率移位器则可在过电流或短路情况下，用于降低开关频率。时钟信号可应用在内部逻辑电路中，同时也是斜坡产生器和同步器的输入信号。斜坡产生器电路可为ＰＷＭ控制和内部电压前馈提供锯齿波信号。 Ｌ５９７３ＡＤ有一个同步脚，可以以主／从模式工作。当作为主机时，可将外部器件同步到内部开关频率上；而在作从器件时，则可将自己同步到外部信号上。如果将两个器件连接在一起，其开关频率较低的一个应作为从机，另一个则作为主机。 图2 Ｌ５９７３ＡＤ中的电流限制保护电路具有脉冲接脉冲和频率折回两种电流限制保护方式。 由于最小接通时间不足以在５００ｋＨｚ下产生足够的占空比，因此，在较大的过电流或短路条件下，输出电流会再次增加。这样，为保持电感电流在它的门限电平之下，开关频率也必须降低。随着反馈电压因占空比的减小而减小，频率移位器也会使开关频率降低。
实验三直流稳压电源 ─集成稳压器 一、实验目的 1、研究集成稳压器的特点和性能指标的测试方法。 2、了解集成稳压器扩展性能的方法。 二、实验原理 电子设备一般都需要直流电源供电。这些直流电除了少数直接利用干电池和直流发电机外，大多数是采用把交流电（市电）转变为直流电的直流稳压电源。 图3－1 直流稳压电源框图 随着半导体工艺的发展，稳压电路也制成了集成器件。由于集成稳压器具有体积小，外接线路简单、使用方便、工作可靠和通用性等优点，因此在各种电子设备中应用十分普遍，基本上取代了由分立元件构成的稳压电路。集成稳压器的种类很多，应根据设备对直流电源的要求来进行选择。对于大多数电子仪器、设备和电子电路来说，通常是选用串联线性集成稳压器。而在这种类型的器件中，又以三端式稳压器应用最为广泛。 W7800、W7900系列三端式集成稳压器的输出电压是固定的，在使用中不能进行调整。W7800系列三端式稳压器输出正极性电压，一般有5V、6V、9V、12V、15V、18V 、24V 七个档次，输出电流最大可达1.5A（加散热片）。同类型78M系列稳压器的输出电流为0.5A，78L系列稳压器的输出电流为0.1A。若要求负极性输出电压，则可选用W7900 系列稳压器。图3－2 为 W7800系列的外形和接线图。 它有三个引出端
输入端（不稳定电压输入端）标以“1” 输出端（稳定电压输出端）标以“3” 公共端标以“2” 除固定输出三端稳压器外，尚有可调式三端稳压器，后者可通过外接元件对输出电压进行调整，以适应不同的需要。 本实验所用集成稳压器为三端固定正稳压器W7812，它的主要参数有：输出直 流电压 U 0＝＋12V，输出电流 L:0.1A，M:0.5A，电压调整率 10mV/V，输出电阻 R ＝0.15Ω，输入电压U I 的范围15～17V 。因为一般U I 要比 U 大3～5V ，才能保 证集成稳压器工作在线性区。 图3-2 W7800系列外形及接线图 图3－3 是用三端式稳压器W7812构成的单电源电压输出串联型稳压电源的实验电路图。其中整流部分采用了由四个二极管组成的桥式整流器成品（又称桥堆），型号为2W06(或KBP306)，内部接线和外部管脚引线如图 3－4所示。 滤波电容C 1、C 2 一般选取几百～几千微法。当稳压器距离整流滤波电路比较远时， 在输入端必须接入电容器C 3 （数值为0.33μF ），以抵消线路的电感效应，防止产 生自激振荡。输出端电容C 4 (0.1μF)用以滤除输出端的高频信号，改善电路的暂态响应。 图3－3 由W7812构成的串联型稳压电源
降压型开关稳压器TPS5410~TPS5450 为了取代降压型线性稳压器，推出新一代开关型降压稳压器系列，其输入电压为5.5V~36V，输出电流分别为1A（TPS5410），2A（TPS5420），3A（TPS5430）及5A（TPS5450）系列，其主要性能及特点： * 宽的输入电压范围从5.5V~36V。 * 高的转换效率，从90%~95%，内部功率开关导通电阻分别为110mΩ的MOSFET开关。 * 输出电压范围从1.22V~35V，精度为1.5%。 * 设置好内部放大器补偿网络，大幅度减少外部元件。 * 固定开关频率在500KHZ，大幅度减小了外部电感电容的体积。 * 好的线性调整率和瞬态响应能力。 * 保护系统包括过流保护和芯片过热保护。 * 工作环境为-40℃~+125℃。 * 采用有散热底板的POWER-SO-8封装。 该器件有广泛的市场空间，如机顶盒，DVD，LCD-TV，工业电子产品，音频系统电源，电池充电，LED驱动，适用于输入电压为24V及12V的电子系统。 其8个引脚功能如下： 1PIN——BOOT，为高边MOSFET驱动用的升压电容接线端，外接0.01μF电容从BOOT 到PH端。 2PIN——NC。 3PIN——NC。 4PIN——VSENSE。反馈输入端，外部用电阻分压器接到输出。 5PIN——ENA，芯片的ON/OFF控制端，其电平在0.5V以下时，器件停止开关，将其浮动时，芯片即使能。 6PIN——GND，IC公共端。 7PIN——VIN，外部电压输入端。紧靠IC外接旁路电容。 8PIN——PH，高边功率开关的源极，接到外部电感及回流二极管。 POWER PAD，封装底部金属板，外接至PGND。 TPS5410~50系列开关稳压器内部等效电路如图1所示，基本应用电路如图2。 图1 TPS5410 系列内部等效方块电路
开关稳压类电源IC ——AE2596 AE2576 AE1501 AE1509简介 锐和微电子有限公司 https://www.doczj.com/doc/353120939.html, https://www.doczj.com/doc/353120939.html,
https://www.doczj.com/doc/353120939.html, 内容提纲 市场分析 产品特性 对比分析
https://www.doczj.com/doc/353120939.html, 市场分析（1） 产品应用领域：高效率降压调节器,单片开关电压调节器,正、负电压转换器,电信系统,汽车系统,电池管理数字设备. 移动硬盘、LCD 显示器、POS 机、网络交换设备、电机供电设备、车载电子产品、税控机、LCD 电压调节器、LCM 、汽车充电器、液晶电视、机顶盒、工业和汽车音频电源、大功率LED 电源和12V/24V 分布式电源.
https://www.doczj.com/doc/353120939.html, 市场分析（2） 国内开关稳压器市场现状及前景 在过去的几年里，主要由于散热方面的限制，开关稳压器一直在逐步取代线性稳压器。开关电源的优点包括较高的效率和较小的占位面积，这使得复杂度的增加以及EMI 问题变得不那么重要. 如果考虑电源管理系统中的开关稳压器限制条件，则其将需要拥有下列特点和特性： 宽输入工作范围 在一个宽负载范围内具有良好的效率 在正常操作、待机和停机状态下具有低静态电流 低热阻 最低的噪声和EMI 辐射
https://www.doczj.com/doc/353120939.html, 市场分析（3） 从应用领域看，电源管理器件市场的焦点仍集中在便携式设备、计算机、通信和网络设备应用等领域，同时工业设备对电源管理器件的需求也呈上升趋势。这些需求的增长让电源管理器件市场更添活力，各供应商积极进行技术创新，不断推出新产品来满足OEM 的特殊需求。同时，厂商之间也一改传统，尝试着以合作方式拓展生存空间。 面向便携式应用的电源器件市场将在2008年继续攀升至72亿美元。 便携式设备中新增加的音视频、数据输入、无线连接等功能将对电源管理形成新的需求。 在这些新的需求变化下，便携式设备的电源管理呈现出下面几个特征：最重要的当然是效率。
高度集成的开关稳压器单片式解决方案解析 开关稳压器可以采用单片结构，也可以通过控制器构建。在单片式开关稳压器中，各功率开关（一般是MOSFET）会集成在单个硅芯片中。使用控制器构建时，除了控制器IC，还必须单独选择半导体和确定其位置。选择MOSFET 非常耗费时间，且需要对开关的参数有一定了解。使用单片式设计时，设计人员无需处理这些问题。此外，相比高度集成的解决方案，控制器解决方案通常会占用更多的电路板空间。所以，毫不意外多年来人们越来越多地采用单片式开关稳压器，如今，即使对于更高功率，ADI公司也有大量的解决方案可供选择。图1左侧是单片式降压转换器，右侧是控制器解决方案。 图1.单片式降压转换器（左）；带外部开关的控制器解决方案（右） 虽然单片式解决方案需要的空间较少，也简化了设计流程，但另一方面，控制器解决方案的优势是更加灵活。设计人员可以为控制器解决方案选择经过优化、适合特定应用的开关管，也可以控制开关管的栅级，所以能够通过更巧妙地部署无源组件来影响开关边沿。此外，控制器解决方案适合高功率，因为可以选择大型分立式开关管，且开关损耗会远离控制器IC。
但是，除了这些熟知的单片式解决方案的有利和不利因素之外，还有一个因素容易忽略。在开关稳压器中，所谓的热回路是实现低辐射的决定因素。在所有开关稳压器中，应尽量优化EMC。实现优化的基本原则之一是： 化各个热回路中的寄生电感。在降压转换器中，输入电容和高压侧开关之间的路径，高压侧开关和低压侧开关之间的连接，以及低压侧开关和输入电容之间的连接都是热回路的一部分。它们都是电流路径，其中的电流随开关切换的速度而变化。通过快速的电流变化，因寄生电感形成电压偏移，可以作为干扰耦合到不同的电路部分。 图2.单片式开关稳压器（左）和带控制器IC的解决方案（右），每个都有一些不同形式的热回路 所以，这些热回路中的寄生电感必须保持尽可能低。图2用红色标出各热回路路径，左侧为单片式开关稳压器，右侧为控制器解决方案。我们可以看到，单片式解决方案具有两大优势。一，其热回路比控制器解决方案的热回路小。二，高压侧开关和低压侧开关之间的连接路径非常短，且只在硅芯片上完成走线。两者相比，对于带控制器IC的解决方案，连接的电流路径必须通过封
电子电工教学基地 实 验 报 告 实验课程：模拟电子技术实验 实验名称：集成直流稳压电源的设计 班级： 姓名 小组成员： 实验时间： 上课时间：
集成直流稳压电源实验报告 一．设计目的 1.掌握集成稳压电源的实验方法。 2.掌握用变压器、整流二极管、滤波电容和集成稳压器来设计直流稳压电源。 3.掌握直流稳压电源的主要性能参数及测试方法。 4.进一步培养工艺素质和提高基本技能。 二．设计要求 （1）设计一个双路直流稳压电源。 （2）输出电压Vo=±12V，+5V最大输出电流Iomax=1A （3）输出纹波电压ΔVop-p≤5mV, 稳压系数Sv≤5×10-3。 三．总电路框图及总原理图。 LM7912CT 四．设计思想及基本原理分析 直流电源是能量转换电路，将220V（或380V）50Hz的交流电转换为直流电。 直流稳压电源一般有电源变压器T r、整流、滤波电路及稳压电路所组成，基本框图如图：
各部分作用如下： （1）电源变压器 电源变压器T r的作用是将电网220V的交流电压变换为整流滤波电路所需要的交流电压U i，变压器的副边与原边的功率比为P2/P1=η，η为变压器的效率。 （2）整流电路 整流电路将交流电压U i变换成脉动的直流电压。 常用的整流电路有全波整流电路，桥式整流电路、倍压整流电路等。 本实验我们采用的是桥式整流电路： 二极管选择： 考虑到电网波动范围为±10%，二极管 的极限参数应满足： （3）滤波电路 滤波电路将脉动直流电压的纹波减小或滤除，输出直流电压U1。 常用的滤波电路有电容滤波电路，电感滤波电路、复式滤波电路等。 2 max R 2U U= L 2 L(AV) D(AV) 45 .0 2R U I I≈ = ? ? ? ? ? > ? > 2 R L 2 F 2 1.1 45 .0 1.1 U U R U I
降压型开关稳压器AP1510及其应用介绍了降压型PWM控制器APl5lO的工作原理,并给出了一个典型应用电路。测试结果验证了它的实用性。 引言 随着信息技术与集成电路的高速发展,电子产品逐渐向智能化、小型化、低功耗方面发展,同时电源必须做到小体积、高效率、低功耗,以适应电子产品的高速发展。因此,高度集成的PWM控制器在电子产品中得到了广泛应用。 易亨(AnachiD)电子公司推出的降压型PWM控制器APl510可以广泛应用于电子产品的电源中。由于APl510芯片内包含基准电压源、振荡电路、误差放大器、内部PMOS 开关管等电路,所以只须外加电感、电容、二极管等少量元器件,便可组成小体积、高效率的降压型开关稳压电源。 l APl5lO的工作原理 APl510的原理框图如图l所示。 1．1 引脚功能及描述 脚1 (FB)反馈端,误差放大器的反相输入,通过分压电阻连接电源输出端。 脚2 (EN)使能端,工作或待机控制,高电平：正常运行,低电平：待机运行。 脚3(OCSET)输出电流设定端,通过外部电阻设定最大输出电流。 脚4 (VCC IC)电源输入正端。 脚5、6 (Output)开关输出端,P沟MOS场效应管漏极,连接外部续流二极管和电感。 脚7、8 (VSS IC)电源输入负端。 1.2 工作原理
由图1可知,APl510由基准电压源、振荡电路、误差放大器、PWM控制器、过热关断控制电路以及P沟MOS场效应管等部件组成。 基准电压源为芯片内部电路提供稳定的供电电压,并为误差放大器的同相输入端提 供0．8V的电压基准。它具有软启动功能,可以防止电源启动时的冲击,它还具有欠压锁定功能,当输入电压低于3．3V时APl510停止工作;当输入电压高于3.5V时,它自动恢复工作。 振荡电路产生300 kHz的振荡波形,当发生过流保护或短路保护时,工作频率将从300 kHz减小到30kHz。 输出电压的取样信号进入误差放大器的反相输入端,经比较后进入PWM控制器,输出占空比变化的方波去驱动内部的P沟M0S管：APl510调节脉冲的占空比可以从O％～100％,这使得APl510可以在很宽的输入电压范围内正常工作。 过热关断电路使芯片结温达到125℃时关断,保护芯片不会因为过热而损坏。其恢复温度为100℃,25℃的温度回差确保芯片过热保护时不会振荡。 APl510内部具有P沟MOS管的限流功能,其计算方法为 式中：ILOAD为内部P沟MOS管设定的工作电流,APl51O中MOS管的最大工作电流为3 A; RDS(ON)为APl510中MOS管的导通电阻,其值为100mΩ; IOCSET为APl5lO中内部恒流源的工作电流,其值为100μA; ROCSET为脚OCSER对地的外接电阻。 APl510的输入电压范围为3．6～23V,由于内置了P沟MOS管,所以只需外加电感、电容、二极管等,便可组成降压型开关稳压电源。由于采用固定频率工作方式,因而内部补偿电路简单,输出纹波低,瞬态响应好,电源的效率也很高。 2 应用电路 图2所示的电路是一个由APl510组成的典型降压型DC／DC变换器,其输入电压为12 V,输出电压为5V。 图2电路中RA、RB为输出电压设定电阻,输出电压VOUT与RA、RB阻值的关系如式(1)所列。
·WG-3000 ·WG-5000 ·WG-8000 交流自动稳压器 说明书 使用前请认真阅读本说明书
感谢您选用了‘JUTA’牌交流自动稳压器，愿我们的产品及服务能为您带来更多方便和实惠 功能：在市电输入变化时自动调整稳压输出，确保家用电器在恶劣的电网条件 下也能正常运行；同时具备了全方位保护及实用的稳压、市电直通功能，使用方便，更安全更可靠，大大延长了家用电器的使用寿命。 ⊙稳压精确：在电网电压变化不稳时，能输出 稳定的安全电压，使用电器不受影响。 ⊙输入欠压、过压保护：由电网及其他因素引 起的电压输入过高或过低时，为保证用电器和人 身财产安全，稳压器会自动切断输出，待电网电 压恢复稳定后可自动（延时）开启。 ⊙缺相保护：在三相供电情况下，由于一相断 掉或者零线断掉，会导致单相供电电压异常升高， 甚至高过380V，危及到用电器及人身财产安全， 此时稳压器会自动关闭输出进入保护状态。 ⊙误断电保护：在遇到电网老化、输电线过细 距离过长时，有感性负载（如冰箱、空调等带有 压缩机的）或大型用电器启动，瞬间会导致电网 电压降低，此时稳压器能保证负载的正常供电而不至于误断电。 ⊙市电稳压切换：机身侧面设有稳压接入和市电直通转换开关，使用时若觉得电网电压很稳定，不想用稳压功能时，把此开关拨至“OFF”市电状态即可。通常情况下都要将此开关拨至“ON”稳压状态，此时自动稳压功能才能启动。 ⊙延时供电功能：为避免短时间停电又来电情况的发生，设有了2-3分钟自动延时供电功能（如电冰箱或空调器在停止工作后，再次启动需3分钟延时）；若不需要此延时，可按下“延时开关”按钮启动短延时，本机可在5秒内开启供电。 安装连接：(如图所示) 将启动开关拨至“OFF”关状态，拉下电网闸刀开关或空气开关断开市电，取下稳压器端子板两颗固定螺丝拔出端子板，按对应端位指示正确连接 1.把家庭供电总线（墙壁插座及所有用电器用线）插入到对应输出的“火线”、 “零线”端口内，拧紧固定螺丝。 2.把供电输入连接线插入到对应输入的“火线”、“零线”端口内，拧紧固定 螺丝。 3.再把安全接地线插入到对应的（端子中间“接地”符号）端口内，拧紧固 定螺丝。
Step-Down DC-DC Converter GENERAL DESCRIPTION The PT1202 is a high efficiency monolithic current mode synchronous buck regulator with a constant operation frequency. A main switch and a synchronous switch are integrated in PT1202, the device has high efficiency and no external Schottky diode needed. Supply current is 300uA during operation and drops to ≤1μA in shutdown. The 2.5V to 5.5V input voltage range makes the PT1202 ideally suited for single Li-Ion battery-powered applications. 100% duty cycle provides low dropout operation, extending battery life in portable systems. Automatic skip cycle operation mode at light loads provides very low output ripple for noise sensitive applications. Internal 1.9MHz switching frequency allowing the use of small surface mount inductors and capacitors. Ultra low output voltages are easily available with the 0.6V feedback reference voltage. The PT1202 is offered in a low profile SOT package and is available in an adjustable version and fixed output voltages versions from 0.6v to 1.8v. FEATURES z High Efficiency: Up to 96% z Low Quiescent Current: 300μA z 800mA Output Current z 2.5V to 5.5V Input V oltage Range z 1.9MHz Constant Frequency Operation z Internal integrated main switch and rectifier, no Schottky Diode Required z Low Dropout Operation: 100% Duty Cycle z 0.6V Reference Allows Low Output V oltages z Shutdown Mode Draws ≤1μA Supply Current z Current Mode Operation for Excellent Line and Load Transient Response z Over-temperature Protected z Low Profile SOT Package APPLICATIONS z Cellular and Smart Phones z Personal Information Appliances z Microprocessors and DSP Core Supplies z Wireless and DSL Modems z Digital Still Cameras z MP3 Players and PDAs z Portable Instruments ORDERING INFORMATION PACKAGE TEMPERATURE RANGE ORDERING PART NUMBER TRANSPORT MEDIA MARKING SOT23-5 -40 o C to 85 o C PT1202E23E Tape and Reel 3000 units 1202z TYPICAL APPLICATION CIRCUIT
线性稳压器和开关模式电源的基本概念 关键字：线性稳压器开关模式电源SMPS 摘要 本文阐述了线性稳压器和开关模式电源(SMPS)的基本概念。目的是针对那些对电源设计和选择可能不很熟悉的系统工程师。文章说明了线性稳压器和SMPS的基本工作原理，并讨论了每种解决方案的优势和劣势。以降压型转换器为例进一步解释了开关稳压器的设计考虑因素。 引言 如今的设计要求在电子系统中有越来越多的电源轨和电源解决方案，且负载范围从几mA(用于待机电源)到100A以上(用于ASIC电压调节器)。重要的是必需选择针对目标应用的合适解决方案并满足规定的性能要求，例如：高效率、紧凑的印刷电路板(PCB)空间、准确的输出调节、快速瞬态响应、低解决方案成本等。对于系统设计师来说，电源管理设计正成为一项日益频繁和棘手的工作，而他们当中许多人可能并没有很强的电源技术背景。 电源转换器利用一个给定的输入电源来产生用于负载的输出电压和电流。其必需在稳态和瞬态情况下满足负载电压或电流调节要求。另外，它还必须在组件发生故障时对负载和系统提供保护。视具体应用的不同，设计师可以选择线性稳压器(LR)或开关模式电源(SMPS)解决方案。为了选择最合适的解决方案，设计师应熟知每种方法的优点、不足和设计关注点，这是十分重要。 本文将着重讨论非隔离式电源应用，并针对其工作原理和设计的基本知识作相关介绍。 线性稳压器 线性稳压器的工作原理 我们从一个简单的例子开始。在嵌入式系统中，可从前端电源提供一个12V总线电压轨。在系统板上，需要一个3.3V电压为一个运算放大器(运放)供电。产生3.3V电压最简单的方法是使用一个从12V总线引出的电阻分压器，如图1所示。这种做法效果好吗？回答常常是―否‖。在不同的工作条件下，运放的V CC引脚电流可能会发生变化。假如采用一个固定的电阻分压器，则IC V CC电压将随负载而改变。此外，12V总线输入还有可能未得到良好的调节。在同一个系统中，也许有很多其他的负载共享12V电压轨。由于总线阻抗的原因，12V总线电压会随着总线负载情况的变化而改变。因此，电阻分压器不能为运放提供一个用于确保其正确操作的3.3V稳定电压。于是，需要一个专用的电压调节环路。如图2所示，反馈环路必需调整顶端电阻器R1的阻值以动态地调节V CC上的3.3V。
ISL8012、ISL8013和ISL8014三款单片同步降压型DC/DC稳压器 消费、计算机、工业及仪器等各种应用迫切需要紧凑而有效的电源解决方案，同时还要满足效率、快速瞬态响应和卓越的环路稳定性等方面的要求。为了应对上述挑战，Intersil公司推出ISL8012、ISL8013和ISL8014三款单片同步降压型DC/DC稳压器。这些效率高达95%以上的器件在执行高效率的DC/DC控制和转换的同时，还分别支持2A、3A和4A连续负载，有助于降低电池供电、计算、工业及通用设计的原材料成本。 这些器件采用强制PWM模式及自动PWM/PFM模式的可选操作模式，可以最大限度地延长便携式和手持式应用的电池使用寿命。轻负载/待机条件下的35 μA至40 μA的低静态电流使该稳压器系列成为了电池供电及其他“绿色电源”应用的理想选择。2.7 V至5.5 V的电源电压范围可以使用单节锂离子电池、三节镍氢电池或3 V/5 V输入。 除集成了一对低导通电阻开关MOSFET，ISL8012/13/14还可以与一个外部时钟(高达4MHz)进行同步，因而可以使用更小的外部元件。内部电流模式补偿可以尽量减少外部元件的数量，同时有助于实现快速瞬态响应和高占空比/低压降操作。利用上电复位(POR)、PGOOD(Power OK)和Enable(EN)等功能可以实现固有的输出电压监控和上电顺序，无需使用额外的分立式IC，就可以实现输出电压监控和上电顺序能力。 ISL8012/13/14还具备低于1μA的逻辑控制关断电流、峰值电流限制和断续模式短路保护，以保证不利条件下的稳定工作。高达4 MHz(ISL8013和ISL8014)的外部同步可以减少系统板上多条电压轨之间的电磁辐射。下图是ISL8012的典型应用框图。 ISL8013和ISL8014引脚兼容，而ISL8012则采用了小25%的3mm×3mm 10引线DFN封装。这些器件是数码相机、媒体播放器、便携式医疗仪器等各种应用，以及服务器、存储驱动、KVM模块、工业可编程逻辑控制器、数据采集系统等各种计算应用的理想电源解决方案。 文档
绪论 电源技术是一门实践性很强的技术，服务于各行各业之中。当今电源技术融合了电器、电子、系统集成、控制理论、材料等诸多科学领域。随着计算机和通信技术发展而带来现代信息技术革命，给电力电子技术提供了广阔的发展前景，同时也给电源技术提出了更高的要求！ 电源可分为交流电源和直流电源。前者在此不做介绍。而直流电源又可分为两类：一类是能直接提供给直流电流或电压的，如电池、太阳能电池、硅光电池等。另一类就是将交流电变换成所需的稳定的直流电流或电压的。这就是我们本次实习所需要的设计。当今的大多数电子设备中，几乎都必须用到直流稳压电源来使其正常工作。而最常用的就是能将交流电网电压转换为稳定直流电压的直流电源，可见集成直流稳压电源在电子设备中起到的重要作用。集成稳压器在近十多年发展很快，目前国内外已发展到几百个品种。按电路的工作方式分，有线性集成稳压器和开关式集成稳压器。按电路的结构形式分，有单片式集成稳压器和组合式集成稳压器。按管脚的连接方式分，有三端式集成稳压器和多端式集成稳压器。按制造工艺分，有半导体集成稳压器、薄膜混合集成稳压器和厚膜混合集成稳压器。 集成稳压器的稳压电源电路一般由四部分组成，他们分别是电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路。
总体设计 一、设计目的 认识要求 1）认识变压器、二极管、电阻、电容等基本元件； 2）理解桥式整流，滤波，稳压的作用； 3）明确桥式稳压电源的设计方法，能根据稳压电源的输出要求，选择适当的电源变压器，二极管。 功能要求 1）设计：集成稳压器的稳压电源电路 2）功能：能将输入的交流电压运用本身稳压功能输出+5V直流电压 二、性能指标 1、使用集成稳压器的直流稳压电源电路指标要求： (1)输入电压为：220V，频率50Hz (2)输出电压为：+5V (3)稳压部分：采用三端集成稳压器 (4)电路采用全波桥式整流滤波电路 (5)负载：一个1K电阻。
姓名: 学号： 班级： 集成稳压器 实验目的： 1.了解集成稳压器的特性和使用方法。 2.掌握直流稳压电源主要参数测试方法。 实验仪器： 示波器 数字万用表 直流电源 实验原理： 采用集成工艺，将调整管、基准电压、取样电路、误差放大和保护电路等集成在一块芯片上，就够成了集成稳压电源。如图A 所示的外引角图（本实验中所用的芯片LM7805CT ）。 三段固定输出集成稳压器 此类稳压器有三个引出端：输入端、输出端和公共端。根据其输出电压极性可分为固定正输出集成稳压器（W78系列）和固定负输出集成稳压器（W79系列）。根据输出电流的大小又可分为W78XX 型（表示输出电流为1.5A ）、W78MXX 型（表示输出电流为0.5A ）和CW78LXX 型（表示输出电流为0.1A ）。后面两位数字XX 表示输出电压的数值，一般有5V 、6V 、9V 、12V 、15V 、18V 、24V ，固定负输出集成稳压器相应也有W79XX 、W79MXX 和W79LXX 型。利用固定输出集成稳压器可组成各种应用电路，W78XX 型集成稳压器的基本应用电路如图B 所示。对三端固定输出集成稳压器，其输入电压选取 原则为： m i n I m ()O I O I ax U U U U U +-<< 式中，O U ----------集成稳压器的固定输出电压值。
Im ax U -----------集成稳压器规定的最大允许输入电压值。 min ()I O U U -----------集成稳压器规定允许的最小输入电压差，一般为2V 。 如果只有固定输出稳压器，又希望输出电压扩大或可调，可采用图C 所示电路来完成。电路中的C1、C2为频率补偿电容，防止自激振荡。 C61uF 1、三端可调输出集成稳压器 三端可调输出集成稳压器分为正可调输出集成稳压器（如W117）与负可调输出集成稳压器（如CW137），正可调输出集成稳压器的输出电压范围为1.2~37V ，输出电流可调范围0.1~1.5A 。他同样有三个端子，即输入端、输出端和调整端，在输入端与调整端之间为Uref=1.25V 的基准电压，从调整端流出的电流d I =50uA 。常用基本稳压电路如图D 所示。 U450%
三端可调式集成稳压器 三端可调式集成稳压器输出电压可调，稳压精度高，输出纹波小，只需外接两只不同的电阻，即可获得各种输出电压。 1．分类 它分为三端可调正电压集成稳压器和三端可调负电压集成稳压器。 三端可调式集成稳压器产品分类见表7.3.3。 表7.3.3 三端可调式集成稳压器分类 类型产品系列或型号最大输出电流I OM/A输出电压U O/V 正电压输出 LM117L/217L/317L0.1 1.2∽37 LM117M/217M/317M0.5 1.2∽37 LM117/217/317 1.5 1.2∽37 LM150/250/3503 1.2∽33 LM138/238/3385 1.2∽32 LM196/39610 1.25∽15负电压输出LM137L/237L/337L0.1－1.2∽－37
LM137M/237M/337M0.5－1.2∽－37 LM137/237/337 1.5－1.2∽－37 2．引脚排列 三端可调式集成稳压器引脚排列图如图7.3.6所示。除输入、输出端外，另一端称为调整端。 图7.3.6 三端可调式集成稳压器引脚排列图 a）TO-220 封装 b）TO-3封装 3. 三端可调式集成稳压器基本应用电路 1）．基本应用电路及输出电压估算 电路如图7.3.7所示。U O=1.2~37V连续可调。I OM=1.5A，I Omin≥5mA. CW317的U REF固定在1.2V，I ADJ=50 A，忽略不计。 U O=1.2（1+R2/R1）V 。
图7.3.7 三端可调式集成稳压电路 2）．外接元器件选取 为保证负载开路时I Omin ≥5mA ，R 1max =U REF /5mA=240Ω。U Omax =37V ，R 2为调节电阻，代入U O 表达式求得R 2为7.16k Ω左右，取6.8k Ω。 C 2是为了减小R 2两端纹波电压而设置的，一般取10μF 。C 3是为了防止输出端负载呈感性时可能出现的 阻尼振荡，取1μF 。C 1为输入端滤波电容，可抵消电路的电感效应和滤除输入线窜入干扰脉冲，取0.33μF 。VD 1、VD 2是保护二极管，可选整流二极管2CZ52。 3）． I U 选取 I U =28∽40V ，O I U U -≥3V 。当V U V U U I O O 40,37max ===。
一个典型的开关电容式转换器包括四个大型MOS 开关，其开关顺序为典型的开关、加倍或减半输入电源电压。能量的传递与存贮由外部电容器提供，公司举例随着我国隔离变压器产品在市场环境、生产经营、产品进出口、行业投资环境以及可持续发展上的问题我国在此基础上对行业发展趋势做出了定性与定量相结合的分析预测。 从事变压器、稳压器、调压器等低压配套产品的生产、研发、销售，“坚持企业创新，主要产品有：SBW大功率补偿式电力稳压器、SBW-F分调式电力稳压器、SVC高精度全自动交流稳压器、精密净化稳压器、微电脑无触点稳压器、SG\SBK隔离变压器、OSG\QZB自耦变压器、ZSG\ZDG整流变压器、SSG 伺服变压器、DN电阻焊接水冷变压器、电抗器、接触式自耦调压器、柱式大功率电动调压器等成套电器设备。产品设计新颖、体积小、造型美观、具有低损耗、低噪声、耐冲击等优点。广泛用于工矿企业、纺织机械、印刷包装、石油化工、学校、商场、电梯、邮电通信、医疗机械等所有需要正常电压保证的场合。 在开关周期的第一部分，输入电压作用于一个电容器（C1）。在开关周期的第二部分，电荷从C1 传送到第二个电容器C2 上。最传统的开关电容式转换器的构造是一个反用换流器，其中C2 具有一个接地正端，其负端传递负输出电压。经过几个周期之后，通过C2 的电压将被施加到输入电压。假设C2 上没有负载、开关上没有损耗并且在电容器中没有连续的电阻，则输出电压将正好是输入电压的负数。 在现实中，电荷传送的效率（以及由此导致的输出电压的精确性）取决于开关频率、开关的电阻、电容器的值和连续电阻。一种类似的拓扑结构倍压器使用相同的开关和电容器组，但更改了接地连接和输入电压。其它更复杂的变种产品使用附加开关和电容器实现输入电压与输出电压的其它变换比率，并且在一些情况下，使用专门的开关次序来产生分数关系（例如3/2）。 在各种最简单的形式中，开关电容式转换器是不具备稳压功能的。一些新的National半导体开关电容式转换器具有自动调节的增益级别以产生经过稳压的输出；其它开关电容式转换器使用一个内置的低压降线性稳压器产生未经过稳压的输出。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台，正品现货、优势价格、迅捷配送，是一站式采购的工业品商城！具有10年工业用品电子商务领域研究，以强大的信息通道建设的优势，以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力，为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解相关仪器仪表产品的选型，报价，采购，参数，图片，批发等信息，请关注艾驰商城。https://www.doczj.com/doc/353120939.html,/