項(xiàng)目一、整流電路

一、常見的整流電路

常見的幾種整流電路的電路圖、整流電壓的波形，及計算公式。

二、倍壓整流電路

1.七倍壓整流電路，如圖所示。

2.實(shí)用的電蚊拍電路，如圖所示。

項(xiàng)目二、穩(wěn)壓電路

一、并聯(lián)型穩(wěn)壓電路

圖2是穩(wěn)壓二極管并聯(lián)型穩(wěn)壓電路，又稱穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路，因其穩(wěn)壓管D_Z與負(fù)載電阻R_L并聯(lián)而得名。

引起電壓不穩(wěn)定的原因是交流電源電壓的波動和負(fù)載電流的變化。而穩(wěn)壓管能夠穩(wěn)壓的原理在于穩(wěn)壓管具有很強(qiáng)的電流控制能力。當(dāng)保持負(fù)載R_L不變，U_i因交流電源電壓增加而增加時，負(fù)載電壓Uo也要增加，穩(wěn)壓管的電流I_Z急劇增大，因此電阻R上的壓降急劇增加，以抵償U_i的增加，從而使負(fù)載電壓Uo保持近似不變。相反，U_i因交流電源電壓降低而降低時，穩(wěn)壓過程與上述過程相反。

如果保持電源電壓不變，負(fù)載電流I₀增大時，電阻R上的壓降也增大，負(fù)載電壓Uo因而下降，穩(wěn)壓管電流I_Z急劇減小，從而補(bǔ)償了I₀的增加，使得通過電阻R的電流和電阻上的壓降保持近似不變，因此負(fù)載電壓Uo也就近似穩(wěn)定不變。當(dāng)負(fù)載電流減小時，穩(wěn)壓過程相反。

選擇穩(wěn)壓管時，一般取：

圖(b)為實(shí)用的穩(wěn)壓電路，請注意U2應(yīng)為多大？各個電容器的耐壓與電容量為多大？為什么可以不用調(diào)整電阻R？如果要采用R，應(yīng)如何選取R阻值與功率？

二、串聯(lián)型穩(wěn)壓電路

（一）簡單串聯(lián)型穩(wěn)壓電路原理圖

1.電路組成

在實(shí)際電路中，用人工來調(diào)節(jié)可變電阻來實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓是不實(shí)際的，必須能自動調(diào)整才行。在電子電路里，常用三極管來代替可調(diào)電阻R，簡單的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路如圖3所示。

2．簡單串聯(lián)穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓原理

圖3中各個元件的作用如下：三極管VT的c、e極與負(fù)載相串聯(lián)，相當(dāng)于一個可變電阻器，起串聯(lián)分壓作用，通常稱為調(diào)整管；穩(wěn)壓二極管Vz與電阻R構(gòu)成并聯(lián)型穩(wěn)壓電路，為三極管的基極提供一個基準(zhǔn)的穩(wěn)定電壓，即Ub=Uz；R_L是負(fù)載電阻。

電路的穩(wěn)壓原理如下：當(dāng)輸入電壓Ui增大，或者負(fù)載R_L變輕阻值變大，導(dǎo)致負(fù)載兩端的電壓Uo上升時，由于Ub=Uz不變，故Ube減小，使Ib減小，Ic隨之減小，導(dǎo)致Uce增大，促使Uo下降，以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓。

這個過程可用如下的反饋過程來表示：

Ui↑→Uo↑→Ube↓→Ib↓→Ic↓→Uce↑→Uo↓

從上面的分析可見，簡單串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓原理是，利用輸出電壓的變化，通過負(fù)反饋的方式，來控制調(diào)整管c、e極的管壓降，使輸出電壓保持穩(wěn)定，以實(shí)現(xiàn)自動穩(wěn)壓的。

（二）具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型穩(wěn)壓電源電路

簡單串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓效果不是很良好，原因是輸出電壓的變化量一般是比較小的，用它直接去控制調(diào)整管的基極，調(diào)整控制作用不夠大。為了提高穩(wěn)壓效果，應(yīng)將輸出電壓的變化量先加于放大，再去控制調(diào)整管，才能增大調(diào)整管的調(diào)整作用。具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路，就是對簡單串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的改進(jìn)型電路。

1. 具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路原理圖

具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的基本電路組成，如圖4所示。

由圖可見，具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路，是由調(diào)整電路、取樣電路、比較放大電路、基準(zhǔn)電路這四部分組成的。

2．電路中各元件的作用

三極管VT1是調(diào)整管即調(diào)整電路；電阻R1、R2和電位器RP組成取樣電路，它將輸出電壓Uo的變化量取樣出來，經(jīng)串聯(lián)分壓后送至三極管VT2的基極；電阻R3和穩(wěn)壓管Vz構(gòu)成并聯(lián)型穩(wěn)壓電路，它是基準(zhǔn)電壓電路，穩(wěn)定電壓Uz就是基準(zhǔn)電壓，使三極管VT2的發(fā)射極電壓為固定值；三極管VT2和電阻Rc構(gòu)成比較放大電路，輸出電壓Uo的變化量經(jīng)取樣電路加到VT2的基極，基準(zhǔn)電壓加在VT2的發(fā)射極，兩者在放大電路VT2中進(jìn)行比較，其差值經(jīng)放大后從VT2管集電極輸出，去控制調(diào)整管VT1的基流Ib1,從而改變Uce1的大小，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓。電路中Rc既是VT2的集電極負(fù)載電阻，又是調(diào)整管VT1的基極偏置電阻。

3．穩(wěn)壓原理

下面，我們分別從輸入電壓Ui的變化、負(fù)載RL的變化，這兩個方面分別討論其輸出電壓的穩(wěn)壓過程。

(1)當(dāng)負(fù)載R_L不變，輸入電壓Ui變化時的穩(wěn)壓過程。由圖可知，若輸入電壓Ui減小時，電路會出現(xiàn)如下的穩(wěn)壓過程。

Ui↓→Uo↓→Ub2↓→Ib2↓→Ic2↓→Uc2↑→Ube1↑→Ib1↑→Ic1↑→ Uce1↓→Uo↑

上述負(fù)反饋?zhàn)兓慕Y(jié)果，最后使輸出電壓Uo保持穩(wěn)定不變。反之，當(dāng)輸入電壓Ui增大時，同樣能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓。

(2)當(dāng)輸入電壓Ui的值不變，負(fù)載R_L變化時的穩(wěn)壓過程。由圖可知，若負(fù)載變輕，R_L的阻值增大時，則電路會出現(xiàn)如下的穩(wěn)壓過程。

R_L↑→Uo↑→Ub2↑→Ib2↑→Ic2↑→Uc2↓→Ube1↓→Ib1↓→Ic1↓→Uce1↑→Uo↓

上述負(fù)反饋?zhàn)兓慕Y(jié)果，最后使輸出電壓Uo保持穩(wěn)定不變。反之，當(dāng)負(fù)載變重，R_L的阻值減小時，同樣能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓。

4. 輸出電壓的調(diào)節(jié)原理

一般情況下，流過R1與R2的電流，比三極管VT2的基極電流Ib2是大很多的，當(dāng)忽略Ib2時，則流過R1的電流與流過R2的電流是相等的，則有

Uo/（R1+R2+RP）=Ub2/（R2+RP2）

式中RP2為RP下半部分的電阻值，由電路可知，Ub2＝Uz＋Ube2，一般情況下，Ube2＝0.7V，則有

由上式可見，調(diào)節(jié)電位器RP中間觸點(diǎn)的位置，就可以在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)輸出電壓Uo的值，從而實(shí)現(xiàn)輸出電壓可調(diào)。

由上式還可見，若要提高輸出電壓，可以通過增大R1的阻值、或減小R2的阻值來實(shí)現(xiàn)。

三、三端穩(wěn)壓器

三端穩(wěn)壓器根據(jù)輸出電壓是否能夠調(diào)整，分為三端固定式穩(wěn)壓器和三端可調(diào)式穩(wěn)壓器。

（一）三端固定式穩(wěn)壓器

1.引腳與命名

三端固定式穩(wěn)壓器按其輸出電壓的極性，可分為正電壓輸出的78××系列和負(fù)電壓輸出的79××系列兩種。78××/79××系列三端穩(wěn)壓IC 來組成穩(wěn)壓電源所需的外圍元件極少，電路內(nèi)部還有過流、過熱及調(diào)整管的保護(hù)電路，使用起來可靠、方便，而且價格便宜。其外形與引腳情況如圖5所示。

三端穩(wěn)壓器的型號規(guī)格和命名方法：

三端穩(wěn)壓器的輸出電壓由具體型號中的后面兩個數(shù)字代表，有5V，6V，8V，9V，12V，15V，18V，24V等檔次。如7805代表輸出電壓為+5V的三端穩(wěn)壓器，7915代表輸出電壓為-15V的三端穩(wěn)壓器。

在數(shù)字78或79后面，還有L、M、T、H等后綴來表明輸出電流。78（或79）后面加字母L表示最大輸出電流為0.1A，后面加字母M表示最大輸出電流為0.5A，不加字母表示最大輸出電流為1.5A，后面加字母T表示最大輸出電流為3A，后面加字母H表示最大輸出電流為5A。如78L05表示輸出電壓為+5V、輸出最大電流為0.1A；7909表示輸出電壓為—9V、輸出最大電流為1.5A；78T24表示輸出電壓為+5V、輸出最大電流為3A。7800系列分為78L00系列（0.1A）、78M00系列（0.5A）、7800系列（1.5A）、78T00系列（3A）、78H00系列（5A）五種。7900系列也分為79L00系列、79M00系列、7900系列三種。

小功率三端穩(wěn)壓器使用時無需散熱片，但功率較大時需加散熱片。

2.三端穩(wěn)壓器的封裝與管腳判斷

78××、79××系列三端穩(wěn)壓器的三個引出端，分別為輸入端、輸出端和公共端（或接地端），最常應(yīng)用的是T0-220和TO-202兩種封裝。這兩種封裝的圖形以及引腳序號、引腳功能如圖6所示。

應(yīng)注意，散熱片總是和最低電位的第2腳相連。這樣在78××系列中，散熱片和地相連接，而在79××系列中，散熱片卻和-V輸入端相連接。

3.具體應(yīng)用電路

三端穩(wěn)壓集成電路輸入與輸出的壓差問題。輸入電壓要比輸出電壓高出3～8V，不可太高，也不可太低。

78××系列集成穩(wěn)壓器的典型應(yīng)用電路如圖7所示。

79××系列集成壓器是常用的固定負(fù)輸出電壓的三端集成穩(wěn)壓器，除輸入電壓和輸出電壓均為負(fù)值外，其他參數(shù)和特點(diǎn)與78××系列集成穩(wěn)壓器相同。79××系列集成穩(wěn)壓器的應(yīng)用電路也很簡單。圖8為輸出-9V直流電壓的穩(wěn)壓電源電路，IC采用集成穩(wěn)壓器7909。

（二）三端可調(diào)式穩(wěn)壓器

除輸出電壓固定不變的78、79系列外，還有輸出電壓可調(diào)的LM317系列、LM337系列三端穩(wěn)壓器件。三端可調(diào)式穩(wěn)壓器的三個引出端分別為：輸入端、輸出端、調(diào)整端。LM317系列為正電壓輸出，穩(wěn)壓輸出范圍為1.2 V ～37V；而LM337系列為負(fù)電壓輸出，穩(wěn)壓輸出范圍為-1.2 V ～-37V。

1.三端可調(diào)穩(wěn)壓器封裝形式

LM317系列、LM337系列封裝形式，有塑料封裝和金屬封裝等形式，常見外形如圖10所示。

2.可調(diào)式三端穩(wěn)壓器管腳判斷

以最常應(yīng)用的T0-220和TO-202兩種封裝形式為例，317、337系列管腳順序，如圖11所示。

圖12為1.25～10V直流穩(wěn)壓電源的電路圖，是317可調(diào)穩(wěn)壓器的典型應(yīng)用。

（三）輸出電壓小于5V的三端穩(wěn)壓器

當(dāng)穩(wěn)壓輸出要在5V以下時，常采用AS1117系列穩(wěn)壓器電路。

1.AS1117的特性

AS1117具有如下的重要特性。輸出電壓可以固定也可以調(diào)節(jié)。輸出電壓為固定時，可以輸出Uo=1.8V、2.5V、2.85V、3.3V、5V共五種不同的固定電壓。輸出電壓為可調(diào)時，可以在1.25V～13.8V范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。

輸入與輸出之間的壓差(Ui-Uo),在1.25V～10V都可以正常工作，但當(dāng)壓差過大時，IC的功率消耗會過大，會過熱燒毀，必須加大散熱面積。

輸出電流最大可達(dá)1A，輸出電壓的精度高，可達(dá)±1%。具有過熱保護(hù)、過流保護(hù)功能。

2.AS1117封裝形式與引腳功能

AS1117封裝形式有兩種，如圖12所示。

3.AS1117命名方法的含義與引腳功能

AS1117命名方法的含義，如圖12所示。如，型號為AS1117-33CX的元件，表示其輸出電壓為3.3V，為SOT-223封裝形式；型號為AS1117-CX的元件，表示其輸出電壓可調(diào)，為SOT-223封裝形式。

AS1117的引腳功能分固定型與可調(diào)型兩種，如圖13所示。請注意引腳的功能與78XX、79XX系列的元器件是完全不同的。

4.AS1117穩(wěn)壓電路的應(yīng)用結(jié)構(gòu)

固定輸出電壓與可調(diào)輸出電壓常見的電路，如圖14所示，請注意腳的順序與輸入、輸出的關(guān)系。改變R1、R2的比值，即可改變輸出電壓的大小。濾波電容一般采用鉭電解電容，這樣穩(wěn)定性才好。

5.AS1117具體應(yīng)用電路

TCL19P21型液晶電視機(jī)，SA1117具體應(yīng)用電路如圖15所示，圖中AVDD為模擬電路供電，DVDD為數(shù)字電路供電，R126為負(fù)載短路保護(hù)電阻。

四、DC/DC型升壓、降壓穩(wěn)壓電路

1. 開關(guān)型DC/DC降壓穩(wěn)壓電路的工作原理

開關(guān)型的DC/DC降壓穩(wěn)壓電路，要通過振蕩變換才能實(shí)現(xiàn)，參見圖16，由振蕩電路產(chǎn)生的開關(guān)脈沖信號（PWM信號），控制開關(guān)管Q工作在開關(guān)狀態(tài)。輸入脈沖信號為高電平時，開關(guān)管Q柵極為高電平，飽和導(dǎo)通，二極管D截止，輸入的直流電壓經(jīng)過電感L，向電容充電和負(fù)載供電，電流通過電感時會儲存能量。

輸入脈沖信號為低電平時，開關(guān)管Q截止，電感感應(yīng)出左負(fù)右正的感應(yīng)電壓，電容上的電壓直接向負(fù)載供電，電感上感應(yīng)的電壓通過續(xù)流二極管D構(gòu)成回路也向負(fù)載供電，維持負(fù)載上的電壓不變。

開關(guān)型DC/DC降壓穩(wěn)壓電路，輸出電壓的高低，由加在開關(guān)管上脈沖的寬度、脈沖的頻率決定，一般通過改變脈沖的寬度，即占空比來實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓，如圖17所示。

2.開關(guān)型DC/DC升壓穩(wěn)壓電路的工作原理

開關(guān)型DC/DC升壓穩(wěn)壓電路，要通過振蕩變換才能實(shí)現(xiàn)。參看圖18，由振蕩電路產(chǎn)生的開關(guān)脈沖信號（PWM信號），控制開關(guān)管Q工作在開關(guān)狀態(tài)。輸入脈沖信號為高電平時，開關(guān)管Q飽和導(dǎo)通，當(dāng)開關(guān)管飽和時，電感L與開關(guān)管Q構(gòu)成回路，電感上有電流流過而儲存電能，電壓極性為左正右負(fù)，整流二極管D截止，電容C上儲存的電能向負(fù)載放電。

當(dāng)開關(guān)管截止時，電感上產(chǎn)生的反向電動勢的極性為左負(fù)右正，整流二極管D導(dǎo)通，電感L、整流二極管D與負(fù)載構(gòu)成回路，輸入電壓Ui與電感上產(chǎn)生的反向電動勢U_L相疊加后一起向負(fù)載供電，同時向電容C充電，當(dāng)忽略二極管的壓降時，即有Uo=Ui+U_L，顯然Uo＞Ui，達(dá)到了升壓的作用。

3. 實(shí)用24V/12V變換電路的工作原理

（1）電路工作原理圖

24V/12V變換主要適合于屏幕較大的液晶電視機(jī)中，小屏幕電視機(jī)一般沒有這個電路。電路的原理圖如圖19所示。

（3）工作原理

RT8110（U108）是一個DC/DC變換穩(wěn)壓IC，由圖19可見，該電路的開關(guān)管有兩個，Q1、Q2，其等效電路如圖21所示。因該電路提供的功率較大，為提高電路的開關(guān)性能，用場效應(yīng)管Q2來代替二極管，當(dāng)Q1截止時，Q2導(dǎo)通起續(xù)流作用。

穩(wěn)壓電路輸出的電壓值，可以通過改變R128，R129的分壓比來設(shè)定，輸出的電壓分壓后返回FB端子，U108的3腳接收到反饋信號后，調(diào)節(jié)振蕩電路輸出方波的占空比，控制Q110 的兩個MOS 管的導(dǎo)通時間，從而達(dá)到調(diào)整穩(wěn)壓值的目的。這個DC12V 輸出電壓很重要，主板的大部分電源都是由它提供，在液晶電視機(jī)出現(xiàn)不開機(jī)的故障時，首先應(yīng)檢測這個電壓，如果DC12V 輸出電壓沒有，而輸入DC24V 有，則可考慮是U108 燒毀或雙MOS 管Q110 損壞。

4.實(shí)用30V升壓電路的工作原理

TCL19P21型液晶電視機(jī)，高頻頭DC30V供電電壓產(chǎn)生電路，屬于DC/DC升壓電路，電路原理圖、等效電路圖、元件實(shí)物位置圖，如圖22所示。圖中Q502為開關(guān)管，L505為升壓電感線圈。遙控系統(tǒng)芯片的86腳送來固定占空比的PWM信號，信號的頻率為800KHz、峰峰值為1.6V、占空比為80%，讓Q502工作在開關(guān)狀態(tài)，Q飽和時，二極管D截止，電感L儲存能量；Q截止時，二極管D導(dǎo)通，讓電感線圈產(chǎn)生的自感電壓與輸入電壓相疊加而實(shí)現(xiàn)升壓。

聲明：以上內(nèi)容均為筆者經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和知識的整理歸納，希望對于廣大網(wǎng)友學(xué)習(xí)電子技術(shù)知識提供一些幫助。