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电子技术基础——直流电源
电子技术基础高职对口升学辅导资料之八
直流稳压电源

厦门职业教育教研室 陈振源
直流稳压电源是为电子电路提供直流工作电源，它可以在电网电压变化或负载发生变化时，提供基本稳定的直流输出电压，是电子设备必不可少的组成部分。因此，本章内容是电子技术基础课程的基本内容。本章的学习要以稳压电路的构成、稳压原理、集成稳压器件的使用常识为主，重点掌握三极管串联稳压电源、集成稳压器两类典型电路。本章的知识难点是稳压过程的分析及开关电源的工作原理。

第一节 稳压管并联型稳压电路

一、学习目标
（1）了解直流稳压电源的功能和类型；
（2）掌握并联型稳压电路的组成；
（3）理解并联型稳压电路的稳压原理；
（4）了解并联型稳压电路的特点与应用场合。
二、知识要点提示
1． 稳压电路的功能
稳压电路能为各类电路及负载提供较为稳定直流工作电压。
2．稳压电路的分类
（1）按使用器件可分为：分立元件直流稳压电路、集成直流稳压电路。
（2）按电路结构可分为：并联型直流稳压电路、串联型直流稳压电路。
（3）按工作方式可分为：线性直流稳压电路、开关稳压电路。
3．并联型稳压电路构成
并联型稳压电路构成如图8.1所示，限流电阻R与负载电阻串联，稳压管V与负载并联。稳压管V利用其反向击穿工作特性来稳定输出电压，电阻R起限流和分压作用。
4．稳压原理
VI↑或RL↑→Vo↑→IZ↑→IR↑→VR↑→Vo↓

图8.1
三、典型例题分析
1 例题1 有两个稳压二极管，VZ1的稳压值是7.8V, VZ2的稳压值是5.7V,用这两只稳压管能组合出几种稳压值？并画出组成的稳压电路。
【解题点拨】此题意在考察稳压管的使用能力。硅稳压管正向特性同普通二极管类似，正向导通压降为0.7V，硅稳压管工作在反向稳压状态时，两端电压等于稳定电压。
【解题示范】两个稳压二极管采用如图8.2所示的不同的串联方式可获得4种不同稳压输出。
图（a）所示的电路输出电压Vo1=7.8V+5.7V=13.5V。
图（b）所示的电路输出电压Vo2=0.7V+0.7V=1.4V。
图（c）所示的电路输出电压Vo3=7.8V+0.7V=8.5V。
图（d）所示的电路输出电压Vo4=0.7V+5.7V=6.4V。
(a) (b) (c) (d)
图8.2
1 例题2 稳压二极管组成的稳压电路中，若限流电阻R不接，对电路有何影响？并分析原因。
【解题点拨】本题考察的知识点是并联型稳压电路的元件作用。限流电阻R不接时对电路有何影响主要从稳压管的安全使用和稳压的实现两个方面来考虑。
【解题示范】限流电阻R在并联稳压电路中是不可缺少的元件，它的第一个作用是限流，使通过稳压管V的电流不至于超出最大极限电流。若输入电压较高时，电路中没有串接电阻R，就会使稳压管因电流过大而损坏；
限流电阻R的第二个作用是通过电阻上的压降变化，达到稳定输出电压的目的。若输入电压不是很高，稳压管没损坏，由于R=0，则电阻上的压降也为零，输入电压直接输送到输出端，因而输入电压的变化会引起输出电压的变化，稳压管无法起到稳压的目的。
1 例题3 如图8.3所示的电路中，若将稳压管的极性接反了，会出现什么问题？
【解题点拨】本题考察的知识点是稳压管在并联稳压电路中的接法。解题时要从稳压管的正向特性来分析。
【解题示范】在并联稳压电路中，稳压管是利用伏安特性的反向击穿区来进行稳压的，因此稳压管应反向接入电路中。如果将稳压管正向接入电路中，可能出现以下两种情况： 图8.3
（1）若输入电压较高，且限流电阻R的阻值不是很大，稳压管正向导通时形成的电流过大，会使稳压管损坏。
（2）若输入电压较低或限流电阻R的阻值较大，稳压管处于正向导通状态，正向电流在允许的范围内，此时输出电压较低，仅为0.7V。
四、同步训练
（一) 选择题
1. 并联型稳压电路能输出稳定的 。
A．脉动直流电 B. 交流或直流电
C．交流电 D. 直流电
2. 稳压管的稳压是利用PN结的 来实现。
A．单向导电特性 B. 正向导通特性
C．反向击穿特性 D. 反向截止特性
3．稳压管并联型稳压电路最少可由 元件组成。
A．1个 B. 2个
C．3个 D. 4个
4．在图8.4所示的电路中，正确的并联型稳压电路是 。

图8.4
5．现有稳压值6V 的硅稳压管两只，按图8.5连接成电路，输出电压值是 。
A．6.7V B. 12 V
C．1.4V D. 6.3V
图8.5
（二） 填空题
1．直流稳压电源在交流电网电压变化或 变动时，能保持 基本稳定。
2．稳压电路按使用器件可分为： 、 ；按电路结构可分为： 、 。
3. 并联型稳压电路中的限流电阻R与负载电阻RL成 连接，起 和 作用。稳压管V与负载成 连接。
4．当输入电压降低时，并联型稳压电路的稳压过程为：输入电压VI减低→输出电压Vo → 稳压管上的压降VZ → 稳压管电流IZ → 流过限流电阻R的电流IR →电阻R上的压降 →稳定输出电压Vo。
5．并联型稳压电路的优点是 、 。缺点是输出电压 ，不适于 变化较大的场用使用。
（三） 判断题
1． 判断图8.6所示的电路是否能正常稳压，说明原因。

图8.6 图8.7

2．图8.7所示的稳压电路采用两只硅稳压管串联，万用表测得输出电压Vo为7V，判断稳压管Vz1的稳压值是多少？

参考答案

（一） 选择题
1. D 2. C 3. B 4. B 5. A
（二） 填空题
1．负载 输出电压
2．分立元件直流稳压电路 集成直流稳压电路 并联型直流稳压电路 串联型直流稳压电路
3．串联 限流 分压 并联
4．降低 降低 减小 减小 减少
5．结构简单 元件少 不可调整 输出电流
（三） 判断题
1．不能稳压，电路中缺少限流电阻R。
2． 稳压管VZ1的稳压值是6.3V。

第二节 集成稳压管器

一、学习目标
（1）了解三端固定输出式稳压器的基本功能；
（2）掌握三端固定输出式稳压器的引脚功能，并熟悉其应用电路；
（3）掌握可调式三端集成稳压器的引脚功能，并熟悉其应用电路。
二、知识要点提示
1．集成稳压器的内部结构
集成稳压器其内部电路与分立元件串联稳压电路相似，包括取样、基准、比较放大和调整等单元电路，不同之处在于增加了过热、过电流保护电路。
2．类型
按输出电压是否可调整可分为固定式和可调式两大类。
按输出电压的极性可分为正电压输出和负电压输出两大类。
1． 集成稳压器的应用
常用的集成稳压器的引脚功能及应用电路见表8.1。应用电路中，通常集成稳压器输入电压选择比输出电压高2~3V。

表8.1 集成稳压器的应用一览表
集成稳压器
引脚功能
输出电压 / V
应用电路

固定式

CW78××
正压

电压挡级：
5、6、9、12、15、18、24

CW79××
负压

电压挡级：
－5、－6、－9、－12、－15、－18、－24

可调式
CW317
正压

调整范围:1.2~37

CW337
负压

调整范围:－1.2~－37

三、典型例题分析
1 例题1 要获得+9V的直流稳压电源，应选用什么型号的固定式集成稳压器？
【解题点拨】本题的目的是考察集成稳压器的选用。解题的关键是了解集成稳压器的四种类型及掌握型号代表的意义。
【解题示范】要获得+9V正电源，应选用正电源集成稳压器，型号为CW78××系列，输出的稳压值是由型号的后两位来表示，题目要求输出的稳定电压是9V ，因此可选择相应型号的稳压器CW7809。
1 例题2 指出图8.16所示的稳压电路中的错误。

图8.16
【解题点拨】本题考察的知识点是集成稳压器的应用电路。分析本题时，一要检查集成稳压器的引脚是否接正确，二要观察电源电压极性是否正确，三要检查集成稳压器外部电路是否接正确。
【解题示范】图（a）电路的采用的集成稳压器是W7905，为负电源稳压器，要求输入端送入的应为负极性电压，而整流滤波电路提供的是正极性输入电压，因此电路不能正常工作。
如要求电路输出为负电压，应将整流电桥的4个二极管反接，并将滤波电容C1、C2极性改为上负下正。如要求电路输出为正电压，集成稳压器应改为W7805。
图（b）电路出现两个错误，一是桥式整流输出端被短路，集成稳压器的输入电压为零；二是集成稳压器的引脚接错，2脚应接输出端，3脚应接公共地端。
四、同步训练
（一） 选择题
1. 集成稳压器内部电路与分立元件串联稳压电路比较，增加了 电路。
A．取样 B. 调整
C．比较放大 D. 保护
2. 要求输出稳定电压+10V，集成稳压器应选用的型号是 。
A．W7812 B. W317
C．W7909 D. W337

3．集成稳压器CW78L05与CW7809的输出电流值分别是 。
A．0.1A、1.5A B. 0.1A、0.5A
C．0.5A、1.5A D. 0.5A、1.0A
4. 集成稳压器CW7912的输出稳定电压是 。
A．–2V B. +2V
C．12V D. –12V
5．查手册可知，集成稳压器CW317L输出稳定电压是 。
A．+17 B. –17V
C．在1.2~37V范围可调 D. 在–1.2~–37V范围可调
（二） 填空题
1．集成稳压器其内部电路主要包括： 取样、 基准、比较放大 、调整 和保护 等单元电路。
2．集成稳压器按输出电压是否可调整可分为固定 式和可调 式两大类；按输出电压的极性可分为正电压输出 和负电压输出 两大类。
3．现有型号为CW78M12的稳压集成电路，它的输出电压是 12V ，输出电流是 0.5A 。
4．查手册可知，CW337M的输出电压可调范围是 －（1.2～37）V ，输出电流是 0.25A 。
5.要获得－18V的稳定输出电压，可选用 CW7918 的集成稳压器。
（三） 分析题
1． 找出图8.17所示的稳压电路错误之处，并画出正确的连接电路。
2． 指出图8.18所示电路的错误，并画出正确的连接电路。

图8.17 图8.18
参考答案

（一）选择题
1. D 2. B 3. A 4. D 5. C
（二） 填空题
1．取样 基准 比较放大 调整 保护
2．固定 可调 正电压输出 负电压输出
3．12V 0.5A
4．－（1.2～37）V 0.25A
5．CW7918
（三） 分析题
1．图8.17存在的错误是：电解电容C1、C2的极性接反；稳压集成电路79××引脚接错。改正的电路见图8.19。
2．图8.18存在的错误是：输入电压的极性接反；稳压集成电路W337引脚接错。改正的电路见图8.20。
图8.19 图8.20

说明：本资料载至陈振源编写的《电子技术基础学习指导与同步训练》，该书已由高等教育出版社出版，书号为ISBN7-04-014910-9。