T R UI UZ UF ∞A V + R1 RW R2 RL Uo
串联反馈式稳压电路
2. 采用辅助电源 比较放大部分的电源)。 采用辅助电源(比较放大部分的电源 。 比较放大部分的电源 3. 用恒流源负载代替集电极电阻以提高增益。 用恒流源负载代替集电极电阻以提高增益。 4. 调整管采用复合三极管以扩大输出电流的范围。 调整管采用复合三极管以扩大输出电流的范围。
在集成电路中很容易制成三极 因此利用该思想在U 管，因此利用该思想在 REF上下各 连接多个作为二极管使用的温度系 数相反的三极管就可以实现零温度 系数的基准电压电路。 系数的基准电压电路。
2、能隙基准电压电路 、 电路如图所示，基准电压为： 电路如图所示，基准电压为：
U REF = U BE3 + I 2 RC2
U REF = U BE2 + U Z
的稳压管为负温度系数； （UZ<4V的稳压管为负温度系数； 的稳压管为负温度系数 UZ>7V的稳压管为正温度系数； 的稳压管为正温度系数 的稳压管为正温度系数； 4V≤UZ≤7V的稳压管正负温度系数均有） 的稳压管正负温度系数均有 的稳压管正负温度系数均有）
由于T 具有负温度系数， 由于 2具有负温度系数，当温度 变化时选择元件参数使得两者变化大 小相等变化趋势相反，从而维持U 小相等变化趋势相反，从而维持 REF 基本不变。 基本不变。同时该电路引入电压并联 负反馈能更加稳定U 的值，并使R 负反馈能更加稳定 REF的值，并使 O 减小，提高电路带负载能力。 减小，提高电路带负载能力。
10.5.1 串联式直流稳压电路的工作原理
基本形式
R + UI DZ IO RL + UO + UI DZ R I’L IL RL UO
调整管T 调整管
IL=(1+β) I’L β
+
在稳压管后增加一级共集放大电路。 在稳压管后增加一级共集放大电路。 共集放大电路 稳压原理： 当电网电压波动时： 稳压原理： 当电网电压波动时： UI UE UBE （UBE=UB-UE） IB IE UO
' L
∴ ILmax=(1+β) ( zmax - Iz ) β (I UO =UZ - UBE
调整管T工作在放大区， 调整管 工作在放大区， 工作在放大区 即线性区， 即线性区，故称为线性稳 压电路， 压电路，又因为调整管与 负载相串联，所以称为串 负载相串联，所以称为串 联型稳压电源。 联型稳压电源。
调整元件 + + _ 基 准 UR – 比 较 放 大 FU O T 取 样 + _C2 +
UI
RL UO –
因调整管与负载接成射极输出器形式， 因调整管与负载接成射极输出器形式， 为深度串联电压负反馈，故称之为串 为深度串联电压负反馈，故称之为串 联反馈式稳压电路。 联反馈式稳压电路。
三、一种实际的串联式稳压电源
二. 具有放大环节的串联型稳压电路
+ R R'2 UI － DZ R3 + A R''2 R2 R1 T + IL RL UO -
利用同相比例电路稳定输 出电压，并用电位器调节 比例系数，射随器的作用 是放大输出电流。UO由 同比放大器决定：
稳压原理： 稳压原理：
UO UO UN UN UB UB UO UO
由于UBE3具有负温度系数 （随T升高UBE3降低），因此用 一个正温度系数的电压I2RC2来补 偿（随T升高UBE3增大），可写 为：
UT I2 = R 3
I C1 ln I C2
I C1 R2 I C2 和 R3
U REF
U T R2 I C1 ln = U BE3 + I R3 C2
当负载变化时： 当负载变化时：
RL UE UBE （UBE=UB-UE） IB IE UO
T通过对电流的调整实现 O的稳定，故称 为调整管。 通过对电流的调整实现U 的稳定，故称T为调整管。 通过对电流的调整实现
+ UI iR – iZ
T UZ
+ iL RL UO –
实际上是射极输出器， 实际上是射极输出器，Uo=UZ -UBE 。但带负载 的能力比稳压管强。 的能力比稳压管强。
∆iR = 0, ∆iZ = ∆iB ⇒∆iL = ∆iE = (1+ β)∆iB
负载电流的变化量可以比稳压管工作电流的变 化量扩大（ 化量扩大（1+β）倍。
在稳压管稳压条件下， 在稳压管稳压条件下，
I = I Zmax − I Zmin
' L
R + UI DZ
I’L + IL RL UO
而
I L = ( 1 + β )I
输出电压的调节范围： 输出电压的调节范围：
'' R + R2 1 UO = (1+ )UZ R'2 + R3
R + R2 + R3 UOmin = 1 UZ R2 + R3
R + R2 + R3 UOmax = 1 UZ R3
一般可以将串联式稳压电路分成由基准电压、 一般可以将串联式稳压电路分成由基准电压、 比较放大、取样电路和调整元件四部分组成。 比较放大、取样电路和调整元件四部分组成。 调整元件 + + _ 基 准 UR – 比 较 放 大 FUO – T 取 样 UI + + _C2 R L UO
的值， 合理选择 的值，即可利用正温度系数电压补 偿负温度系数电压，使得U 的温度系数为0，此时： 偿负温度系数电压，使得 REF的温度系数为 ，此时： EQ U REF = = 1 .205V q
U REF =
EQ q
= 1 .205V
EQ为Si元素的禁带宽度电压；q为电子电荷。 元素的禁带宽度电压； 为电子电荷 为电子电荷。 该电路又称为禁带宽度基准电压电路（ 该电路又称为禁带宽度基准电压电路（或 能带间隙基准电压电路）。 能带间隙基准电压电路）。 该电路输出电压较低但温度稳定性好，故常用 该电路输出电压较低但温度稳定性好， 于低电压电源电路中。常用的有： 于低电压电源电路中。常用的有： LM285（1.2V）、 ）、LM236（1.2V）、 ）、MC1403 （ ）、 （ ）、 ）、LM336（2.5V）、 ）、LM385（2.5V）等。 （2.5V）、 ）、 （ ）、 （ ） 这类基准电压电路还可方便地转换成1.2V~10V 这类基准电压电路还可方便地转换成 的基准电压电路，使之广泛应用于集成稳压器； 的基准电压电路，使之广泛应用于集成稳压器；数 据转换（ 据转换（A/D、D/A）及集成传感器中。 、 ）及集成传感器中。
10.5.2 集成稳压电源中的基准电压电路和保护电路
串联型稳压电路中U 串联型稳压电路中 O由DZ上的基准电压经电压放大器放 的稳定决定了输出电压的稳定。 大后得到。 基准电压的稳定决定了输出电压的稳定 大后得到。故基准电压的稳定决定了输出电压的稳定。 采用稳压二极管作为基准电压的电路结构简单， 采用稳压二极管作为基准电压的电路结构简单，但其输 出电阻较大，噪声影响和温度影响也较大。所以要获得好的 出电阻较大，噪声影响和温度影响也较大。 稳压性能，就必需要有稳定的基准电压。 稳压性能，就必需要有稳定的基准电压。 一、具有温度补偿作用的基准电压电路 电路中增加了T 电路中增加了 2，采用正温度系数的 稳压二极管，使基准电压为： 稳压二极管，使基准电压为：
二、稳压电源中的保护电路
为避免在使用中因非正常原因造成输出短路或过载， 为避免在使用中因非正常原因造成输出短路或过载， 致使调整管流过很大的电流，使之损坏。 致使调整管流过很大的电流，使之损坏。故需有快速保护 措施。常见保护电路有：过流保护；调整管安全保护； 措施。常见保护电路有：过流保护；调整管安全保护；过 热保护等。 热保护等。
阅读提纲：串联稳压电路
• 为何要引入串联稳压电源？ 为何要引入串联稳压电源？ • 画出基本调整管稳压电路图（常规画法），并简述其稳压原 画出基本调整管稳压电路图（常规画法）， ），并简述其稳压原 理。 • 如何计算 基本调整管稳压电路的参数？ILmax Uo UI 基本调整管稳压电路的参数？ • 画出具有放大环节的串联稳压电路图， 并简述其稳压原理。 画出具有放大环节的串联稳压电路图， 并简述其稳压原理。 • 如何计算有放大环节的串联稳压电路的参数？Uomin，Uomin 如何计算有放大环节的串联稳压电路的参数？ • 如何选择串联稳压电路的调整管？ 如何选择串联稳压电路的调整管？ • 从串联稳压电路的方框图可知，一般的串联稳压电路至少包 从串联稳压电路的方框图可知， 括哪几部分？ 括哪几部分？ • 集成的三端稳压器的三个引脚分别是： 集成的三端稳压器的三个引脚分别是： 、 、 • 网查询 网查询7805、7812、7912三端稳压的参数。 三端稳压的参数。 、 、 三端稳压的参数 • 画出 画出W117三端稳压器的原理框图，写出其输出电压的方程 三端稳压器的原理框图， 三端稳压器的原理框图
调整元件 + T UI + _ 基 准 UR – 比 较 放 大 FUO – 取 样 + _C2 + NhomakorabeaRL UO
调整元件T：与负载串联，通过全部负载电流。 调整元件 ：与负载串联，通过全部负载电流。可以是单个功 率管，复合管或用几个功率管并联。 率管，复合管或用几个功率管并联。 比较放大器：可以是单管放大电路，差动放大电路，集成运算 比较放大器：可以是单管放大电路，差动放大电路， 单管放大电路 放大器。 放大器。 基准电压：可由稳压管稳压电路组成。 基准电压：可由稳压管稳压电路组成。取样电路取出输出电压 UO的一部分和基准电压相比较。 的一部分和基准电压相比较。