可调输出式集成稳压器涵盖三端口

三端可调输出式集成稳压器有输出为正电压的W117、W217、W317系列和输出为负电压的W137、W237、W337系列。

1.输出为正电压的W117、W217、W317系列

W117、W217、W317系列，其内部电路完全一致，但W117工作温度范围较宽，适合于军用，W217为工业品级，W317为民用级产品，价格相对便宜。W117、W217、W317系列的三端可调输出式集成稳压器封装有TO-3、TO-220、B-4、TO-92等。

W317系列引脚排列及应用电路如图6-20所示，一般R1选120～240Ω，可通过外接元件R2对输出电压进行调整，以适应不同的需要。

图6-20　W317系列引脚排列及应用电路

输出电压计算公式：

最大输入电压：

Uimax＝40 V

输出电压范围：

Uo＝1.2～37 V

例6-3

已知三端可调压W317电路如图6-20（b）所示，输入电压Ui＝25 V，电阻R1＝4.7 kΩ，若调节电位器R2＝47 kΩ及R2＝10 kΩ，试分别计算输出电压值。

解

根据公式有

（1）R2＝47 kΩ时：

（2）R2＝10 kΩ时：

2.输出为负电压的W137、W237、W337系列

输出为负电压的W137、W237、W337系列使用时，输入必须为负电压，为稳定可靠工作，输入与输出间压差应该至少大于3 V，其引脚排列与应用电路如图6-21所示，计算公式同W117、W217、W317系列。

图6-21　W337系列引脚排列及应用电路

思考题：W317可调集成稳压电路，输出电压最大值范围是什么？

1.工作任务与分析

通过对实际产品的原理分析、安装及检测，使学生掌握“直流稳压电源及充电器”的工作原理，掌握“直流稳压电源及充电器”产品的安装和调试方法。

1）“直流稳压电源及充电器”功能及主要参数

直流稳压电源：输入电压220VAC或直流10.5～12VDC；输出电压为6 V；最大输出电流500 mA。过载保护电路，具有通电指示、过载指示、两路电池充电指示。

电池充电器：慢充电电流为50～60 mA（普通充电），快充电电流为130～160 mA，两路可以同时使用，两路都可以充5号或7号可充电电池两节（串接）。稳压电源和充电器可以同时使用，只需两者电流之和不超过500 mA。

2）原理分析

（1）直流稳压电源部分。

直流稳压电源工作原理如图6-22所示。变压器T、VD1～VD4二极管和电容C1构成降压变换、桥式全波整流和滤波电路，VT1、VT2组成复合调整管与负载串联，R4与R5构成电阻分压器，构成取样电路，LED2发光二极管作基准电压，兼作电源指示。当把取样信号与基准电压比较后，其差值经VT3放大，由其集电极输出加到VT1的基极，从而控制复合调整管两端的电压，以达到保持输出电压稳定的目的。R2和LED1（兼作过载指示）组成过载保护及短路保护电路，当输出电流增大时，R2上压降亦增大，增大到一定值时LED1导通，使调整管VT1、VT2基极电流不再增大，限制了输出电流增加，起限流保护作用。

图6-22　直流稳压电源与充电器电路工作原理

（2）电池充电器。

对电池进行直流恒流充电，可以比较准确地掌握电池充满所需的时间，这样可以避免过充、欠充而影响电池的使用寿命。充电部分由VT4、VT5及其相关元件组成，J2、J3和E3、E4分别连接慢充和快充通道的充电电池，J5与直流输入电源相连接。从慢充通道看，VT4的基极至电阻R7左端被发光二极管LED3的正向电压箝位，因此可以认为在一定的范围内VT4的集电极电流Ic（即充电电流）基本为恒流，而与负载无关，LED3兼作慢充通道的充电指示，而VD5可以防止电源断电时电池通过充电器内部电路放电。由于

式中ULED3和Ueb可以认为是常数，故对于慢充通道来说充电电流的大小由R7决定。快充通道电路与慢充通道基本相同，其充电电流由R9的大小所决定。由于R9＜R7，所以快充通道充电电流比慢充通道大，为防止VT5的功耗超过额定值，故在充电回路中串入一适当阻值的电阻R11。

当知道了充电电流和被充电池的容量后，充电所需的时间可以由下式决定：

充电时间（小时）＝电池容量（毫安时）/充电电流（毫安）

2.安装制作与检测

1）焊接和安装

（1）检查元器件的数据（见表6-1）与质量，对不合格元件应及时更换。(www.xing528.com)

（2）确定元器件的安装方式、安装高度，一般它由该器件在电路中的作用、印制板与外壳间的距离以及该器件两安装孔之间的距离所决定。

（3）引脚处理，将引脚弯曲成形并进行烫锡处理。把字符面置于易于观察位置。

（4）插装。根据元器件位号对号插装，不可插错，对有极性的元器件，如二极管、三极管、电解电容等器件管脚，插孔时应特别小心。

（5）焊接。各焊点加热时间及焊锡量要适当，对耐热性差的元器件应使用工具辅助散热。防止虚焊、错焊，避免因拖锡而造成短路。

（6）焊后处理。剪去多余引脚线，检查所有焊点，对缺陷进行修补，必要时用无水酒精清洗印制板。

表6-1　元器件清单

2）调试和检测

电路板装配焊接完成后，按原理图、电路板装配图（见图6-23）及工艺要求检查整机安装情况，着重检查电源线、变压器连线及印制板上相邻导线或焊点有无短路及缺陷，一切正常时用万用表欧姆挡测得整流桥输出点对地电阻大于500Ω，即可通电检测。

图6-23　直流稳压电源与充电器电路板

（1）调试前准备。

①打开直流稳压电源（输出电压可调，电流容量大于1 A），将电压调在10.5～12 V范围内，关闭电源。将输入直流插头J5引线正负极分别接于直流稳压电源正负极，打开电源，通电指示灯LED2亮。

②空载电压：空载时，测量输出插座J4输出直流电压，其值应略高于额定电压值。

③带负载能力：当负载电流在额定值150 mA时，输出电压的误差应小于±10%。

④过载保护：当负载电流增大到一定值时，LED1逐渐变亮，LED2逐渐变暗，同时输出电压下降。当电流增大到500 mA左右时，保护电路起作用，LED1亮，LED2灭，如负载电流减小，则电路恢复正常。

（2）充电电流：当充电通道内不装电池，置万用表于直流电流挡，当正、负表笔分别短时触及所测通道的正、负极时，被测通道充电指示灯亮，所显示的电流值即为充电电流值。

（3）稳定工作考察：额定负载下，稳压器、充电器连续工作数小时，若没有声响、严重发烫或焦臭味，则认为考察通过。

（4）调整。

①如稳压电源的负载在150 mA时，输出电压误差大于规定值的±10%时，6 V挡可更换R4调整，若阻值增大，电压升高；若阻值减小，电压降低。

②可更换R7（R9）改变充电电流值，阻值增大，充电电流减小；阻值减小，充电电流增大。

③给电路通电测试，验证电路的功能。

思考题：78××、79××系列固定输出集成稳压电路，若需提高带载电流并稳定工作，可采取哪些措施？

1.稳压电源由交流电压输入电路、整流电路、滤波电路、反馈电路、稳压调整电路、保护电路等组成。

2.整流电路的作用是将交流电压变成单向脉动的直流电压。常用的整流元件是二极管，整流电路的形式有半波整流、全波整流、桥式整流、倍压整流等。

3.稳压电源的滤波电路形式有电容滤波、电感滤波、混合LC滤波等。

4.直流稳压电源保护电路可分为限流型和截止型保护电路。

5.线性串联型稳压电源由输出电压取样电路、基准电压源、比较放大电路、控制调整电路等组成。

6.三端集成稳压器按输出类型可分为固定输出式和可调输出式。三端固定输出式集成稳压器输出电压不能进行调整。其产品可分为输出为正电压的78××系列和输出为负电压的79××系列。三端可调输出式集成稳压器有输出为正电压的W117、W217、W317系列和输出为负电压的W137、W237、W337系列等。

一、填空题

1.三端集成稳压器7805输出电压为_______V，7915输出电压为_______V。

2.三端集成稳压器78××系列输出电压有_______个型号。

3.三端可调集成稳压电源有_______及_______系列。

4.整流电路形式有_______、_______、_______、_______等。

5.滤波电路形式有_______、_______、_______、_______等。

二、计算题

1.一个输出电压为＋6 V、输出电流为0.12 A的稳压电源电路如图6-12所示。如果已选定变压器次级电压有效值为10 V，试指出整流二极管正向平均电流和反向峰值电压为多大？滤波电容器容量大致在什么范围内选择？其耐压值至少不应低于多少，稳压管的稳压值应选多大？

2.有一额定电压为220 V，阻值为110Ω直流负载，采用单相桥式供电，试计算：

（1）变压器二次绕组电压和电流有效值。

（2）每个二极管流过的电流平均值和承受的最大反向电压。

三、问答题

1.在三端集成稳压器中，按输出类型可分为哪些类型？

2.请叙述线性串联型稳压电源工作原理。