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1、串联型稳压电源 创作者：时间：2024年X月目录第第1 1章章 简介简介第第2 2章章 串联型稳压电源的原理串联型稳压电源的原理第第3 3章章 串联型稳压电源的工作状态串联型稳压电源的工作状态第第4 4章章 串联型稳压电源的常见故障及排除方法串联型稳压电源的常见故障及排除方法第第5 5章章 串联型稳压电源的应用案例串联型稳压电源的应用案例第第6 6章章 总结总结 0101第1章 简介 课程介绍本课程主要介绍串联型稳压电源的原理和应用。通过本课程，您将了解稳压电源的基本构成、工作原理和常见故障。本课程适合电子工程师、工程师和技术人员学习。稳压电源的重要性稳压电源是电子设备中不可或缺的部分，可以提
2、供不同电压和电流的稳定输出。稳压电源的稳定性对电子设备的性能和寿命有着重要的影响。学习稳压电源的原理和应用，可以提高电子工程师的工作能力和实践经验。课程大纲第1章：简介第2章：串联型稳压电源的原理第3章：串联型稳压电源的工作状态第4章：串联型稳压电源的常见故障及排除方法第5章：串联型稳压电源的应用案例第6章：总结学习目标了解稳压电源的基本构成和工作原理。掌握串联型稳压电源的工作状态和常见故障的排除方法。能够应用串联型稳压电源解决实际问题。培养对电子设备的实践经验和创新能力。电路中的稳压二极管基本原理0103电路元件选择稳压范围02反馈电路和比较器工作原理串联型稳压电源的优点输出电压波动小稳定性
3、好采用稳压二极管可靠性高适用于大功率电路容量大元器件普遍成本低串联型稳压电源的工作状态串联型稳压电源的工作状态取决于反馈电路和比较器。当输出电压上升时，比较器会将信号反馈给反馈电路，反馈电路会自动调整输出电压，使其保持稳定。并联型稳压电源并联型稳压电源成本低成本低适用性强适用性强混合型稳压电源混合型稳压电源输出电压范围广输出电压范围广稳定性和可靠性兼备稳定性和可靠性兼备开关型稳压电源开关型稳压电源效率高效率高具有可控性具有可控性不同类型稳压电源的比较串联型稳压电源串联型稳压电源稳定性好稳定性好可靠性高可靠性高容量大容量大常见故障常见故障串联型稳压电源的常见故障包括过热、过载、短路和输出串联型稳
4、压电源的常见故障包括过热、过载、短路和输出电压波动等。如果出现故障，需要及时排除，否则会影响电压波动等。如果出现故障，需要及时排除，否则会影响设备的正常工作。设备的正常工作。智能手机、平板电脑等电子设备供电0103网络设备、服务器等光纤通信02工业生产设备、机器人等电机控制 0202第2章 串联型稳压电源的原理 稳压电源的分类通过线性稳压芯片进行调节，因此稳定性较高线性稳压电源通过开关转换，将输入电压转换为直流电压输出开关稳压电源 串联型稳压电源的构成用于将输入的电压转换为所需电压电源变压器用于转换成直流电压整流桥用于滤除电压波动滤波电容用于控制输出电压稳压芯片稳压芯片的原理将输出电压与参考电
5、压进行比较反馈电路用于比较两个电压大小比较器用于放大电压信号放大器用于控制输出的电压和电流输出电路源码不可少源码不可少想要深入了解串联型稳压电源的原理，最好的方式就是通想要深入了解串联型稳压电源的原理，最好的方式就是通过源码分析，例如过源码分析，例如GitHubGitHub上的开源稳压电源项目，可以上的开源稳压电源项目，可以通过学习其源码来进行深入研究。通过学习其源码来进行深入研究。串联型稳压电源的优缺点串联型稳压电源的优点是输出电压稳定，适用于对电压要求较高的场合，缺点是效率较低，需要耗费较多的功率，同时也需要较多的元器件，造价较高。需要稳定的电压输出，以保证设备的正常运行工业控制0103需
6、要稳定的电压输出，以保证医疗设备的安全性医疗设备02需要稳定的电压输出，以保证通讯的质量通讯设备特点特点线性稳压电源线性稳压电源:稳定性高，输出稳定性高，输出纹波小，噪声低纹波小，噪声低开关稳压电源开关稳压电源:占用空间小，效占用空间小，效率高，但噪声大率高，但噪声大适用范围适用范围线性稳压电源线性稳压电源:适用于对稳定性适用于对稳定性和噪声要求较高的场合和噪声要求较高的场合开关稳压电源开关稳压电源:适用于对效率和适用于对效率和占用空间要求较高的场合占用空间要求较高的场合成本成本线性稳压电源线性稳压电源:元器件较多，造元器件较多，造价较高价较高开关稳压电源开关稳压电源:元器件较少，造元器件较少
7、，造价较低价较低线性稳压电源与开关稳压电源的比较参数参数线性稳压电源线性稳压电源:能够承受较大的能够承受较大的负载电流，但效率较低负载电流，但效率较低开关稳压电源开关稳压电源:效率高，但稳定效率高，但稳定性较差性较差 0303第3章 串联型稳压电源的工作状态 稳压电源的工作模式输出电压稳定，并能够满足输出电流的要求稳定工作当输出电流超过额定电流时，稳压电源会进入过载保护模式，以保护电路免受过大电流的损害过载保护当输出电路短路时，稳压电源则会进入短路保护模式，以避免电路的烧毁短路保护 稳压电源的调节方法在负载电流变化时，稳压电源输出电压保持不变的调节方式恒压调节在负载电压变化时，稳压电源输出电流
8、保持不变的调节方式恒流调节 稳压电源的负载能力稳压电源的负载能力是指其输出电流稳定性的能力输出电流稳定性的能力稳压电源输出电流的负载能力主要受制于其电路设计的合理性和选用的稳压器芯片的性能主要受制于电路设计的合理性和稳压器芯片的性能一般来说，稳压电源的负载能力应该大于其设定的输出电流，以保证电路的正常工作负载能力应该大于其设定的输出电流 稳压电源的效率稳压电源的效率是指其输出电功率占输入电功率的比率输出电功率占输入电功率的比率稳压电源的效率主要受制于电路的设计、稳压芯片的性能和输入电压的大小主要受制于电路的设计、稳压芯片的性能和输入电压的大小通常情况下，线性稳压电源的效率较低，开关稳压电源的效
9、率较高线性稳压电源的效率较低，开关稳压电源的效率较高 稳压电源稳压电源稳压电源是一种将不稳定的电源电压转换成稳定电压输出稳压电源是一种将不稳定的电源电压转换成稳定电压输出的电源系统。它可以通过调节输出电压或电流来满足负载的电源系统。它可以通过调节输出电压或电流来满足负载的需求，保护负载免受电源波动或异常情况的影响。稳压的需求，保护负载免受电源波动或异常情况的影响。稳压电源广泛应用于各种电子设备和系统中，包括计算机、通电源广泛应用于各种电子设备和系统中，包括计算机、通信设备、仪器仪表，以及工业自动化和医疗设备等领域。信设备、仪器仪表，以及工业自动化和医疗设备等领域。什么是稳压电源？稳压电源的应用
10、计算机通信设备仪器仪表工业自动化稳压电源的分类按照工作原理的不同，稳压电源可以分为线性稳压电源和开关稳压电源两大类。线性稳压电源是将不稳定的输入电压通过线性稳压器转换成稳定输出电压。开关稳压电源则是利用开关管等器件将输入电压变换成一定频率和占空比的脉冲信号，再通过滤波电路和稳压器得到稳定的输出电压。两种稳压电源各有优缺点，应根据具体应用场景和要求进行选择。线性稳压电源输出电压稳定，波形干净，适用于精密仪器和高要求的应用场合输出电压稳定0103线性稳压电源噪声小，电磁兼容性好，不会对周围电子设备造成干扰噪声小02线性稳压电源调节迅速，响应时间快，可以适应快速变化的负载需求调节快速稳定性好稳定性好
11、开关稳压电源输出稳定性好开关稳压电源输出稳定性好可适应较大的负载变化范围可适应较大的负载变化范围体积小体积小开关稳压电源体积小，适用于开关稳压电源体积小，适用于紧凑空间的应用场合紧凑空间的应用场合比线性稳压电源更适合集成和比线性稳压电源更适合集成和小型化设计小型化设计成本低成本低开关稳压电源成本低，适用于开关稳压电源成本低，适用于大规模制造和成本敏感的应用大规模制造和成本敏感的应用场合场合与线性稳压电源相比，具有更与线性稳压电源相比，具有更高的性价比高的性价比开关稳压电源的特点高效率高效率开关稳压电源效率高，功耗小开关稳压电源效率高，功耗小适用于对功率要求较高的应用适用于对功率要求较高的应用场
12、合场合 0404第4章 串联型稳压电源的常见故障及排除方法 电源变压器故障电源变压器故障电源变压器故障是稳压电源常见故障之一。电源变压器故电源变压器故障是稳压电源常见故障之一。电源变压器故障的表现为输出电压不稳定或无输出。可以通过测量电路障的表现为输出电压不稳定或无输出。可以通过测量电路中的各种信号来判断是否为电源变压器问题。排除电源变中的各种信号来判断是否为电源变压器问题。排除电源变压器故障的方法为更换电源变压器或进行线圈绕组修复。压器故障的方法为更换电源变压器或进行线圈绕组修复。整流桥故障整流桥故障整流桥故障是稳压电源常见故障之一。整流桥故障的表现整流桥故障是稳压电源常见故障之一。整流桥故
13、障的表现为输出电压不稳定或无输出。可以通过检查整流桥的电路为输出电压不稳定或无输出。可以通过检查整流桥的电路连接和元件损坏情况来判断是否为整流桥问题。排除整流连接和元件损坏情况来判断是否为整流桥问题。排除整流桥故障的方法为更换整流桥元件。桥故障的方法为更换整流桥元件。滤波电容故障滤波电容故障滤波电容故障是稳压电源常见故障之一。滤波电容故障的滤波电容故障是稳压电源常见故障之一。滤波电容故障的表现为输出电压不稳定或有杂音。可以通过检查滤波电容表现为输出电压不稳定或有杂音。可以通过检查滤波电容的电容值和短路情况来判断是否为滤波电容问题。排除滤的电容值和短路情况来判断是否为滤波电容问题。排除滤波电容故
14、障的方法为更换滤波电容元件。波电容故障的方法为更换滤波电容元件。稳压芯片故障稳压芯片故障稳压芯片故障是稳压电源常见故障之一。稳压芯片故障的稳压芯片故障是稳压电源常见故障之一。稳压芯片故障的表现为输出电压不稳定或无输出。可以通过检查稳压芯片表现为输出电压不稳定或无输出。可以通过检查稳压芯片的温度、引脚连接、电容电阻等元件的损坏情况来判断是的温度、引脚连接、电容电阻等元件的损坏情况来判断是否为稳压芯片问题。排除稳压芯片故障的方法为更换稳压否为稳压芯片问题。排除稳压芯片故障的方法为更换稳压芯片元件。芯片元件。当电源变压器出现故障时可以更换它。更换电源变压器0103当滤波电容出现故障时可以更换它。更换
15、滤波电容元件02当整流桥出现故障时可以更换它。更换整流桥元件检测电源变压器检测输出电压值是否符合要求。输出电压值检测线圈是否短路，影响电源的输出。线圈是否短路检测电源输出电压波动情况，判断是否为电源变压器问题。输出电压波动 检测电容检测电容检测电容的电容值是否正常。检测电容的电容值是否正常。检测电容是否短路。检测电容是否短路。检测稳压芯片检测稳压芯片检测稳压芯片引脚是否接触良检测稳压芯片引脚是否接触良好。好。检测稳压芯片的温度是否正常。检测稳压芯片的温度是否正常。检测二极管检测二极管检测二极管是否正常导通。检测二极管是否正常导通。检测二极管是否短路。检测二极管是否短路。稳压芯片元件检测检测电感
16、检测电感检测电感的电阻值是否正常。检测电感的电阻值是否正常。检测电感的电感值是否正常。检测电感的电感值是否正常。电源变压器的绕组修复方法电源变压器线圈出现故障时可以进行线圈绕组修复。具体方法为：将变压器上绕组损坏段用绝缘漆包线覆盖，覆盖长度要达到损坏的两侧。将其焊上，并将绕组涂上绝缘漆，修理完成。0505第5章 串联型稳压电源的应用案例 低噪声电源低噪声电源低噪声电源是一种输出噪声小、稳定性好的电源，主要应低噪声电源是一种输出噪声小、稳定性好的电源，主要应用于对电压噪声敏感的领域，如放大器、高精度模数转换用于对电压噪声敏感的领域，如放大器、高精度模数转换器等。低噪声电源设计需要考虑稳压器选型、
17、滤波电容、器等。低噪声电源设计需要考虑稳压器选型、滤波电容、地线布局等因素。地线布局等因素。低噪声电源设计要点选择具有良好噪声特性的稳压器稳压器选型选择合适容值、型号的滤波电容滤波电容选择合理规划地线布局，减小噪声干扰地线布局 数字电源数字电源数字电源是一种通过数字信号来调节输出电压和电流的电数字电源是一种通过数字信号来调节输出电压和电流的电源，其主要特点是调节精度高、稳定性好、抗干扰能力强。源，其主要特点是调节精度高、稳定性好、抗干扰能力强。数字电源设计需要考虑数字电源设计需要考虑ADAD、DADA转换器、转换器、MCUMCU芯片、芯片、PWMPWM控制器等因素。控制器等因素。数字电源设计要
18、点选择具有高精度、低噪声的AD、DA转换器AD、DA转换器选择选择具有合适性能的MCU芯片MCU芯片选择选择具有良好性能的PWM控制器PWM控制器选择 需要满足特定需求的输出电压范围输出电压范围0103需要具有合适的负载能力，能够驱动特定负载负载能力02需要具有高精度的电压、电流调节能力调节精度恒流源电源恒流源电源恒流源电源是一种可以输出恒定电流的电源，主要应用于恒流源电源是一种可以输出恒定电流的电源，主要应用于测试、科研等领域。恒流源电源设计需要考虑稳压器选型、测试、科研等领域。恒流源电源设计需要考虑稳压器选型、反馈电路设计、负载能力等因素。反馈电路设计、负载能力等因素。反馈电路设计反馈电路
19、设计需要选择合适的反馈电路，保需要选择合适的反馈电路，保证输出电流恒定证输出电流恒定需要考虑电路稳定性，避免出需要考虑电路稳定性，避免出现振荡现振荡负载能力负载能力需要具有较好的负载能力，能需要具有较好的负载能力，能够驱动特定负载够驱动特定负载需要考虑电源效率及温升等因需要考虑电源效率及温升等因素素输出电流精度输出电流精度需要具有较高的输出电流精度，需要具有较高的输出电流精度，能够满足特定需求能够满足特定需求需要考虑环境温度对电流精度需要考虑环境温度对电流精度的影响的影响恒流源电源设计要点稳压器选型稳压器选型需要选择具有较低压降、较好需要选择具有较低压降、较好载流能力的元器件载流能力的元器件需
20、要考虑负载能力以及输出电需要考虑负载能力以及输出电流精度流精度太阳能电源太阳能电源太阳能电源是一种通过太阳能电池板转换太阳能为电能的太阳能电源是一种通过太阳能电池板转换太阳能为电能的电源，主要应用于户外生活、紧急救援等领域。太阳能电电源，主要应用于户外生活、紧急救援等领域。太阳能电源设计需要考虑电池板选型、充电电路设计、输出电路设源设计需要考虑电池板选型、充电电路设计、输出电路设计等因素。计等因素。太阳能电源设计要点选择合适的太阳能电池板，考虑光照条件、功率等因素电池板选型选择具有合适充电特性的充电电路充电电路设计选择合适的输出电路，保证输出电压、电流稳定输出电路设计 0606第6章 总结 课
21、程回顾本课程主要介绍了串联型稳压电源的原理和应用。通过本课程的学习，您已经了解稳压电源的基本构成、工作原理和常见故障。同时，本课程还介绍了稳压电源的应用案例，以帮助您更好地应用所学知识。课程收获通过本课程的学习，您已经了解了稳压电源的原理、工作特性和应用，具备了应用稳压电源解决电路问题的能力。同时，您还掌握了一些实用的电路设计方法和故障排除技巧，对您的工作和研究都将有所裨益。下一步行动本课程只是稳压电源知识的入门，如果您想要进一步深入研究，可以继续学习更高级别的课程或者加入相关社区进行交流。同时，您也可以尝试设计和制作自己的稳压电源，以提高自己的实践经验和创新能力。将主电源的交流电压变换为合适
22、的交流电压变压器0103将直流电压中的纹波去除滤波器02将交流电压转换为直流电压整流器串联型稳压电源串联型稳压电源原理图原理图串联型稳压电源的原理图如上所示。变压器将主电源的交串联型稳压电源的原理图如上所示。变压器将主电源的交流电压变换为合适的交流电压，经过整流器、滤波器和稳流电压变换为合适的交流电压，经过整流器、滤波器和稳压器后，输出稳定的直流电压。压器后，输出稳定的直流电压。开关稳压电源开关稳压电源优点：效率高优点：效率高缺点：稳定性差缺点：稳定性差集成稳压电源集成稳压电源优点：体积小优点：体积小缺点：成本高缺点：成本高恒流稳压电源恒流稳压电源优点：适用于需要恒定电流输优点：适用于需要恒定
23、电流输出的场合出的场合缺点：电路复杂缺点：电路复杂不同类型的稳压电源线性稳压电源线性稳压电源优点：稳定性好优点：稳定性好缺点：效率低缺点：效率低封装方式双列直插封装DIP小轮廓封装SOP无引脚扁平封装QFN球栅阵列封装BGA串联型稳压电源串联型稳压电源设计步骤设计步骤串联型稳压电源的设计步骤如下：串联型稳压电源的设计步骤如下：1.1.确定输出电压和输确定输出电压和输出电流；出电流；2.2.选择合适的变压器；选择合适的变压器；3.3.设计整流器、滤波器设计整流器、滤波器和稳压器电路；和稳压器电路；4.4.计算并选择稳压管；计算并选择稳压管；5.5.设计负载电路；设计负载电路；6.6.仿真测试并调整电路。仿真测试并调整电路。最大电压最大电压大于电路中电压最高的点的电大于电路中电压最高的点的电压压最大电流最大电流大于电路中电流最大的元件的大于电路中电流最大的元件的电流电流开通电压和关断电流开通电压和关断电流要满足电路要求要满足电路要求功率开关管的选型最大耗散功率最大耗散功率大于电路中功率消耗最大的元大于电路中功率消耗最大的元件的耗散功率件的耗散功率可能原因：稳压管损坏、滤波电容故障、变压器故障等输出电压不稳定0103可能原因：开关管故障、变压器故障等输出电压为002可能原因：负载变化大、滤波电容损坏、变压器故障等输出电压波动大 谢谢观看！下次再见