《电子技术》(吕国泰版) 第5章 直流电源解析

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稳压原理可简述如下：当输入电压U in增加(或负载电流I o减小)时，导致输出电压U out增加，随之反馈电压U F= U out R2/(R1+R2) = F U U out也增加（F U为反馈系数）。

U F与基准电压U REF相比较，其差值电压经比较放大器放大后使U B和I C减小，调整管V的c–e极间的电压U CE增大，使U out下降，从而维持U out基本恒定。

串联型稳压电路的一般结构同理，当输入电压U in减小（或负载电流I o增加）时，也能使输出电压基本保持不变。

从反馈放大器的角度来看，这种电路属于电压串联负反馈电路。

调整管V连接成射极跟随器，因而可得或式中A u是比较放大器的电压放大倍数，是考虑了所带负载的影响，与开环放大倍数A uo不同。

在深度负反馈条件下，>>1时，可得:上式表明，输出电压U o与基准电压U REF近似成正比，与反馈系数成反比。

当U REF及F U已定时，U o也就确定了。

因此它是设计稳压电路的基本关系式。

值得注意的是，调整管VT1的调整作用是依靠F U和U REF之间的偏差来实现的，必须有偏差才能调整。

如果U o绝对不变，调整管的U CE也绝对不变，那么电路也就不能起调整作用了。

所以U o不可能达到绝对稳定，只能是基本稳定。

因此，图13-2-2所示的系统是一个闭环有差调整系统。

由以上分析可知，当反馈越深时，调整作用越强，输出电压U o也越稳定，电路的稳压系数和输出电阻R o也越小。

分立元件组成的稳压电源电路如图12-2-3所示，该电路就是典型的串联稳压电源，其中变压器用于将220V电压降成需要的电压后，经过桥式整流和滤波，将交流电变成直流电并滤去纹波，经过简单的串联稳压电路，输出端得到稳定的直流电压。

~220VTr C1100μFR1680Ω100μFC2V12N2222AV21N4736R L5K Ω图12-2-3 简单的串联稳压电源12.2.3集成稳压电源⑴集成稳压电路分类：按工作方式可分为线性串联型和开关串联型，按输出方式可分为固定式和调节式，按结构可分为三端式和多端式。

第五章习题参考答案5-1 试判断图5-22所示集成运放电路的反馈类型。

a) b)图5-22题5-1的图答 （a ）F R 、1R ：引入串联电压负反馈。

（b ）F R 、1R ：引入了正反馈。

5-2 电路如图5-23所示，解答下列为题：1）1F R 引入了何种反馈，其作用如何？2）2F R 引入了何种反馈，其作用如何？图5-23 题5-2图解 1)1F R 、3E R 引入的是直流电流并联负反馈。

其作用是稳定静态电流2E I 。

其稳定过程如下：↓↓→↓→↑→↑→↑→↑→2211122E B C C B E E I I U I I U I2)2F R 引入的是交、直流电压串联负反馈。

其作用是交流电压串联负反馈可改善放大器的性能，如提高电压放大倍数的稳定性、减小非线性失真、抑制干扰和噪声、展宽放大电路的通频带等。

由于是电压负反馈还可使反馈环路内的输出电阻降低)1(AF +倍。

由于是串联反馈可使反馈环路内的输入电阻增加)1(AF +倍。

2F R 引入的直流电压串联负反馈的作用是稳定静态电压2C U ，其稳定过程如下：5-3 在图5-24所示的两级放大电路中，（1）那些是直流负反馈；（2）哪些是交流负反馈，并说明其类型；（3）如果F R 不接在T 2的集电极，而是接在C 2与L R 之间，两者有何不同？（4）如果F R 的另一端不是接在T 1的发射极，而是接在它的基极，有何不同，是否会变为正反馈？5-24 题5-3图解 1)1E R 、2E R 直流串联电流负反馈，F R 、1E R 直流电压串联负反馈。

2)F R 、1E R 交流电压串联负反馈。

3)如果F R 不接在T 2的集电极，而是接在C 2与L R 之间，则F R 、1E R 只有交流电压串联负反馈，没有直流反馈。

4)如果F R 的另一端不是接在T 1的发射极，而是接在它的基极，则变为正反馈。

5-4 对图5-25所示电路，该电路都引进了哪些级间反馈？判断其反馈类型。

第五章 直流-直流交流电路1．简述图5-1a 所示的降压斩波电路工作原理。

答：降压斩波器的原理是：在一个控制周期中，让V 导通一段时间t on ，由电源E 向L 、R 、M 供电，在此期间，u o ＝E 。

然后使V 关断一段时间t off ，此时电感L 通过二极管VD 向R 和M 供电，u o ＝0。

一个周期内的平均电压U o ＝E t t t ⨯+offon on。

输出电压小于电源电压，起到降压的作用。

2．在图5-1a 所示的降压斩波电路中，已知E =200V ，R =10Ω，L 值极大，E M =30V ，T =50μs ,t on =20μs ,计算输出电压平均值U o ，输出电流平均值I o 。

解：由于L 值极大，故负载电流连续，于是输出电压平均值为U o =E T t on =5020020⨯=80(V) 输出电流平均值为I o =R E U M o -=103080-=5(A)3．在图5-1a 所示的降压斩波电路中，E =100V ， L =1mH ，R =0.5Ω，E M =10V ，采用脉宽调制控制方式，T =20μs ，当t on =5μs 时，计算输出电压平均值U o ，输出电流平均值I o ，计算输出电流的最大和最小值瞬时值并判断负载电流是否连续。

当t on =3μs 时，重新进行上述计算。

解：由题目已知条件可得：m =E E M =10010=0.1τ=RL =5.0001.0=0.002 当t on =5μs 时，有ρ=τT =0.01αρ=τont =0.0025由于11--ραρe e =1101.00025.0--e e =0.249>m 所以输出电流连续。

此时输出平均电压为U o =E T t on =205100⨯=25(V) 输出平均电流为I o =R E U M o -=5.01025-=30(A) 输出电流的最大和最小值瞬时值分别为I max =R E m e e ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-----ραρ11=5.01001.01101.00025.0⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-----e e =30.19(A)I min =R E m e e ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---11ραρ=5.01001.01101.00025.0⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---e e =29.81(A) 当t on =3μs 时，采用同样的方法可以得出：αρ=0.0015由于11--ραρe e =1101.0015.0--e e =0.149>m 所以输出电流仍然连续。