项目一：稳压电路主要技术指标(201309)
模拟电子技术项目化教程教学课件-稳压电路
R
+
ΔUI
rZ
-
+
RL ΔUO
-
交流等效电路
S
UO / UO UI / UI
UO U I
UI UO
rZ R rZ
UI UZ
（2）输出电阻 Ro rZ // R rZ
（3）限流电阻 R 的选择(稳压管的电流满足 IZmin≤IZ≤IZmax。)
a. 当输入电压最大和负载电流最小时，IZ 最大，但不应大于 IZmax
RL min
Rm a x
Rmin<R<Rmax。
R
+
IR IZ
IL +
UI
VZ
RL UO
-
-
【例 1】稳压管参数为 UZ=6V，IZ=10mA，PZM=200mW，整 流滤波输出电压 UI=15V。若 UI 变动±10%和负载电阻从开路变 到 0.5kΩ，请选择限流电阻 R。
解：一般把工作电流 IZ 看成稳压管的 IZmin，所以 IZmin=10mA。
3）温度系数ST
ST Uo T U I 0,RL常数
1.2 稳压管稳压电路
1. 电路组成与工作原理
R
+
IR IZ
IL +
UI
VZ
RL UO
-
-
UI
UO UO=UZ IZ
IR
IRR
RL UO
UO=UI-IRR
2. 主要指标
（1）稳压系数 Sγ rZ<<RL ，则有
UO rZ // RL rZ U I R rZ // RL6
0.34 kΩ
340
Ω
UI
-
什么是稳压电路？
什么是稳压电路？正文：稳压电路是一种用于通过控制电压的波动幅度，使其维持在一个规定的范围内的电路。
在现代电子设备中，稳压电路广泛应用于各种电子产品中，如计算机、通信设备、电器等。
稳压电路不仅可以保护设备免受过电压或过电流的损害，还可以确保电子设备的正常运行和性能稳定。
下面将从原理、类型和应用等方面介绍稳压电路。
一、原理稳压电路的工作原理是通过将输入电压进行调节，使其输出电压保持在一个稳定的范围内。
常见的稳压电路原理有三种：串联稳压电路、并联稳压电路和开关稳压电路。
1. 串联稳压电路：- 通过串联一个稳压二极管和一个电流限制元件，将过大的电压降低到稳定的输出电压。
- 这种电路的特点是结构简单，稳定性好，但效率较低。
2. 并联稳压电路：- 通过并联一个稳压二极管和一个电流限制元件，将过小的电压提升到稳定的输出电压。
- 这种电路的特点是结构简单，适用于输出电压调节范围较小的情况。
3. 开关稳压电路：- 通过开关元件的通断来控制电压的输出，常见的开关稳压电路有直流-直流变换器和变压器等。
- 这种电路的特点是效率高、响应速度快，适用于大功率输出和宽范围调节的情况。
二、类型稳压电路的类型多种多样，常见的有线性稳压电路、开关稳压电路、数字稳压电路等。
1. 线性稳压电路：- 通过线性元件进行电压调节，具有稳定性好、噪声低、输出精度高的特点。
- 缺点是效率较低，功耗大，适用于输出电流较小的场景。
2. 开关稳压电路：- 通过开关元件进行电压调节，具有效率高、响应速度快的特点。
- 缺点是噪声较大，输出精度低，适用于大功率输出和宽范围调节的场景。
3. 数字稳压电路:- 通过数字控制元件（如微处理器）进行电压调节，具有精确控制、远程控制的特点。
- 缺点是成本较高，对噪声和电磁干扰比较敏感，适用于对稳定性和控制精度要求较高的场景。
三、应用稳压电路广泛应用于各个领域，下面列举几个常见的应用场景。
1. 电子设备：- 在计算机、手机、平板等电子设备中，稳压电路用于保护内部电路免受过电压或过电流的损害，确保设备的正常运行。
交流稳压电源的分类及主要技术指标
一、交流稳压电源的分类交流稳压电源是电源技术中的重要组成部分，它的输入为单相或三相交流电，输出仍为交流电（单相或三相）。
按交流稳压电源的工作原理可以分成四类：1、参数调整（谐振）型（CWY系列及JJW、JSW系列）正弦能量分配器2、自耦（变比）调整型（ZTY系列）日本松永技术3、大功率补偿型（SBW系列）4、开关型（高频开关电源技术）二、交流稳压电源主要技术指标为了深入理解交流稳压电源的性能特性，这里简述交流稳压电源的主要技术指标。
稳态性能指标：1、源电压范围：即输入电压范围，交流稳压电源并不是在任何交流电压输入的情况下都能使输出电压稳定，而是有一个适应范围。
目前我们公司的产品都要求输入电压在额定值的±20%范围内变化。
2、源电压效应（亦称电压调整率）：定义为“仅由于输入电压的变化而引起输出量变化的效应”。
用下式表示：Umax/Uon)*100%——在输入电压往上或往下调节时，输出电压变化的最大值（V）Uon——输出电压额定值（V）这个值越小越好，是衡量交流稳压电源性能的一个重要指标。
3、负载效应（亦称负载调整率）：定义为“仅由于负载的变化而引起输出量变化的效应”。
用下式表示：S I Umax/Uon)*100%Umax——由于负载变化引起输出电压的最大变化量（V）Uon——输出电压额定值（V）这个值越小越好，也是衡量交流稳压电源性能的一个重要指标。
4、输出电压相对谐波含量（亦称为输出电压失真度）5、效率：输出的有功功率Po与输入的有功功率Pi之比。
例：输出的有功功率Po等于800W，输入的有功功率Pi等于1000VA。
此时效率就等于（800/1000）*100%等于80%。
6、负载功率因数：交流稳压电源，一般都用伏安（V A）或千伏安（KV A）值来表示容量，原因是负载中除纯电阻性负载外，还有感性和容性负载，即负载中除有功功率外，还有无功功率。
这个指标反映了交流稳压电源带感性及容性负载的能力。
电子技能实训 项目1 稳压电源制作与调试
三、实实训施步步骤骤
STEP3 作业质量检查 按照IPC-A-610E电子装联可接受标准及元器件引脚加工成型工艺要 求检查本次任务作业质量，将检查结果填入表1-3。
三、实实训施步步骤骤
STEP4 电路调试与测量
1）万用表选择欧姆挡×10kΩ挡测量AB两端的输入电阻值，记录于表1-4中，若阻值为
零，说明电路中出现了短路，请认真检查电路中元件极性是否正确，有无连焊后再次测
一、基基础础知知识识
1.集成稳压器
（1）三端固定式集成稳压器 三端固定式稳压器外形及管脚排列如图1-3所示，电路符号如图1-4所示。目 前国产的三端固定式集成稳压器有CW78××系列（输出为正电压）和 CW79××系列（输出为负电压），其输出电压有±5V、±6V、±8V、±9V、 ±12V、±24V等档次，最大输出电流有0.1A、0.5A、1A、1.5A、2.0A等五档。
试。排除电路短路情况，输入电阻阻值较大时方可进行通电测试。
2）在输入端AB两端接16V交流电源，进行调试与测量。 ①万用表选择直流电压50V挡，黑表笔接地（直流电源负端），红表笔接LM317的3脚， 将3脚的对地电压值记录于表1-4中。 ②万用表选择直流电压10V挡，黑表笔接地（直流电源负端），红表笔接 LM317的1脚，同时用螺钉刀调节电位器RP的电阻值，1脚的对地电压应均匀地变化；将1 脚的电压变化范围记录于表1-4中。 ③万用表选择直流电压50V挡，黑表笔接地，红表笔接LM317的2脚，同时用螺钉刀调节 电位器RP的电阻值，2脚的对地电压应在1.25～21V之间均匀地变化；将2脚的电压变化范 围记录于表1-4中。
任务目标
1.会识别三端集成稳压器的引脚。 2.能组装和调试可调直流稳压电源。 3.会测试可调直流稳压电路主要参数和波形。 4.能根据电路现象分析和排除电路故障。
集成稳压电路的主要技术指标
例如，集成稳压电路MC7805，在输出电流I0=500mA， 温度不变情况下，输入电压从8V增加到25V，输出电压的 绝对变化量ΔU0=24mV，则该电路的电压调整率为SV （ΔU0）=24mV。
集成稳压电路的主要技术指标-1.2 稳压电源质量指标
1、电压调节率SV （2）用相对变化量表示
用相对变化量表示时，电压调整率SV定义为在负载电流IL和 环境温度T不变的情况下，单位输入电压变化量引起的输出
13.4 常用线性集成稳压电路
13.4.1 MC7800系列、MC7900系列集成稳压电 路
7800系列和7900系列是得到广泛应用的固定电压 输出的单片集成稳压电路，各分三个子系列：7800、 78M00和78L00系列以及7900、79M00和79L00 系列。7800系列输出正电压，7900系列输出负电 压，除了输出电压极性和引脚排列不同以外，这两 个系列的特性参数都相同。
输出电压维持不变的能力，即为稳压电源的电压调整率。 电压调整率可以用输出电压的相对变化率表示，也可以用
输出电压的绝对变化量表示。 （1）用绝对变化量表示
用绝对变化量表示，电压调整率SV（ΔU0）定义为在负载电 流IL和环境温度T不变的情况下，输入电压在一定范围内（由 测试条件给出）从最小值变化到最大值，输出电压的变化量 ΔU0。
项目 4.3稳压电路
（1）截流型。当电路发生短路时，通过保护电路使调整管截止，从而限制
了电路电流。
路时，电流 I R 会全部流入稳压管，可能会超过其允许的最大值，因此在选择电
阻 R 时应避免出现上述两种情况。
通常电阻 R 应满足：
U L max U Z R U L min U Z
I Z max I L min
I Z min I L max
例 1-1 有一稳压管稳压电路如图 1.7.3 所示。稳压管型号为 2CW60，
U i ↑→U O ↑→U Z ↑→ I Z ↑→ I R ↑→U R ↑→U O ↓ 当负载电流变化时，稳压过程如下：
负载电流 I L 的增加，必然引起 I R 的增加，即U R 增加，从而使U Z U O 减小，
I Z 减小。 I Z 的减小必然使 I R 减小，U R 减小，从而使输出电压U O 增加。这一稳 压过程可概括如下：
复习提问： 1. 常用的滤波电路有哪几种？ 2. 电容滤波、电感滤波和 LC 滤波电路各有什么特点？ 导入新课： 整流电路的输出电压是一个单相脉动电压，其中含有交流成分，为了得到平 滑的直流电压波形，还需在整流电路后加入滤波电路，为了清除电网波动及负载 变化的影响,保持输出电压的稳定，还需稳压电路的帮助。 下面我们就一同来探讨稳压电路，进而熟悉直流稳压电源的整体结构和功能。 新课内容：
2(mA)
R U L max U Z 20(1 10%) 12 476()
I Z max I L min
19 2
R U L min U Z 20(1 10%) 12 545()
I Z min I L max
56
取 R 510
3.特点
优点：结构简单、设计制作容易、稳压效果好，适用于输出电压不需要调节、
稳压电路电子技术
《电子技术》知识点：稳压电路符号 U ZI ZI ZM∆U Z∆ I Z伏安特性稳压管正常工作时加反向电压使用时要加限流电阻稳压管反向击穿后，电流变化很大，但其两端电压变化很小，利用此特性，稳压管在电路中可起稳压作用。
_+UIO1、稳压二极管主要参数(1) 稳定电压U Z稳压管正常工作(反向击穿)时管子两端的电压。
(2) 电压温度系数αｕ环境温度每变化1︒C 引起稳压值变化的百分数。
(3) 动态电阻=∆∆r U I Z Z Z(4) 稳定电流 I Z 、最大稳定电流 I ZM(5) 最大允许耗散功率 P ZM = U Z I ZMr Z 愈小，曲线愈陡，稳压性能愈好。
1、稳压二极管2、稳压管稳压电路U OR L D ZR U I I RI OI Z+ +--（1）稳压管必须工作在反向击穿区。
（2）稳压管应与负载R L 并联。
（3）必须限制流过稳压管的电流I Z 。
=+I I I R ZL =+U U U I O R（1）假设稳压电路的输入电压U I 保持不变当R LI LR 上的压降U OI Z 将急剧减小I R 也将减小U O 维持基本稳定2、稳压管稳压电路 稳压原理=+I I I R ZL =+U U U I O R2、稳压管稳压电路 当U I R 上的压降增大U OI Z 将急剧增加I R 也将增加 U O 维持基本稳定 U O当电网电压波动或负载电流变化时，通过调节R 上的压降来保持输出电压基本不变。
（2）假设负载电阻R L 保持不变小结：稳压原理=U U Z O=I I (1.5~3)Zmax Omax=-U U (23)1O-+≥≥-+o O o OU U I I R U U I I min Z Omax max Zmax Omin=-=--(23)(23)()2max 2R O OP I R U U R稳压管限流电阻 2、稳压管稳压电路 设计原则3、三端集成稳压器 W7805 1 3 2U I U OGND W7905 1 3 2U I U OGND 塑料封装金属封装312 封装及引脚W78⨯⨯ + + 21 3W79⨯⨯13_2_1端: 公共端 2端: 输出端 3端: 输入端1端: 输入端 2端: 输出端 3端: 公共端W78××系列集成稳压器输出固定的正电压； W79××系列集成稳压器输出固定的负电压。
稳压电源的性能指标
直流稳压电源电路原理图
01
02
符合直流稳压电源工作条件情况下，能够正常工作的输出电压范围。该指标的上限是由最大输入电压和最小输入－输出电压差所规定，而其下限由直流稳压电源内部的基准电压值决定。
输出电压范围
二、特性指标
特性指标
该指标表征在保证直流稳压电源正常工作条件下，所允许的最大输入－输出之间的电压差值，其值主要取决于直流稳压电源内部调整晶体管的耐压指标。
项目一：直流稳压电源的技术指标测试
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项目基本信息
直流稳压电源的技术指标可以分为两大类：一类是特性指标，反映直流稳压电源的固有特性，如输入电压、输出电压、输出电流、输出电压调节范围； 另一类是质量指标，反映直流稳压电源的优劣，包括稳定度、等效内阻（输出电阻）、纹波电压及温度系数等。
01
最大输入－输出电压差
01
二、特性指标
特性指标
二、特性指标
特性指标
该指标表征在保证直流稳压电源正常工作条件下，所需的最小输入－输出之间的电压差值。见表1：
（3）最小输入－输出电压差
测试指标
最小输入－输出电压差
计算公式
输入电压
计算值
输出电压
特性指标
输出负载电流范围 输出负载电流范围又称为输出电流范围，在这一电流范围内，直流稳压电源应能保证符合指标规范所给出的指标。
二、质量指标
质量指标
集成直流稳压电源的温度稳定性是以在所规定的直流稳压电源工作温度Ti最大变化范围内（Tmin≤Ti≤Tmax）直流稳压电源输出电压的相对变化的百分比值。温度稳定性公式见图4。
温度稳定性K
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直流稳压电源的技术指标测试
直流稳压电源的技术指标可以分为两大类：一类是特性指标，反映直流稳压电源的固有特性，如输入电压、输出电压、输出电流、输出电压调节范围；另一类是质量指标，反映直流稳压电源的优劣，包括稳定度、等效内阻（输出电阻）、纹波电压及温度系数等。
图：直流稳压电源电路原理图
1、特性指标
（1）输出电压范围
符合直流稳压电源工作条件情况下，能够正常工作的输出电压范围。
该指标的上限是由最大输入电压和最小输入－输出电压差所规定，而其下限由直流稳压电源内部的基准电压值决定。
（2）最大输入－输出电压差
该指标表征在保证直流稳压电源正常工作条件下，所允许的最大输入－输出之间的电压差值，其值主要取决于直流稳压电源内部调整晶体管的耐压指标。
（3）最小输入－输出电压差
该指标表征在保证直流稳压电源正常工作条件下，所需的最小输入－输出之间的电压差值。
（4）输出负载电流范围
输出负载电流范围又称为输出电流范围，在这一电流范围内，直流稳压电源应能保证符合指标规范所给出的指标。
2、质量指标
（1）电压调整率S V
电压调整率是表征直流稳压电源稳压性能的优劣的重要指标，又称为稳压系数或稳定系数，它表征当输入电压V I 变化时直流稳压电源输出电压V O稳定的程度，通常以单位输出电压下的输出和输入电压的相对变化的百分比表示。
电压调整率公式：
（2）电流调整率S I
电流调整率是反映直流稳压电源负载能力的一项主要自指标，又称为电流稳定系数。
它表征当输入电压不变时，直流稳压电源对由于负载电流（输出电流）变化而引起的输出电压的波动的抑制能力，在规定的负载电流变化的条件下，通常以单位输出电压下的输出电压变化值的百分比来表示直流稳压电源的电流调整率
电流调整率公式：
SRP=20LOG VI/VO
（4）温度稳定性K
集成直流稳压电源的温度稳定性是以在所规定的直流稳压电源工作温度T i最大变化范围内（T min≤Ti≤T max）直流稳压电源输出电压的相对变化的百分比值。
温度稳定性公式见图2－2－3。
3、极限指标
（1）最大输入电压
是保证直流稳压电源安全工作的最大输入电压。
（2）最大输出电流
是保证稳压器安全工作所允许的最大输出电流。