河南理工大学毕业设计（论文）说明书

续表 特点 国产系列或型号 负压输出 最大输出电输出电压UO国外对应系列或型号 流IOM（A） （V） -5、-6、-8、LM79L00,MC79L00 CW79L00系列 0.1 79N00系列 CW79M00系列 CW7900系列 - 1.5 1.5 0.3 0.5 -9、-12、-15、μPC79N00 -18、-24 LM79M00, MC79MOO,TA79M00 LM7900,MC7900 -5、-12、-15 LM120,LM320 (2)7800系列三段固定式线性稳压器的工作原理

7800系列束宇正压输出式线性稳压器，即输出端对公共段（地）的电压为正，这是目前最流行的一种线性稳压器。7800系列的最大输出电流为1.5A（部分产品为1A），峰值电流可达3.5A（或2.2A）。7805-7818的最高输入电压为35V，7824的最高输入电压为40V。最小输入——输出电压差为2V，为工作可靠期间，一般应选4-6V。输出电压值允许有?5%的偏差，电压调整率SV=0.1%,负载调整率SI=0.8%。

以国产CW7800系列产品为例，其主要技术指标见表2-3。

表2-3 CW7800系列的主要技术指标

参数名称 输入电压的典型值 推荐输入电压范围 最小输入电压 UI(MIN) 最大输入电压 UI(MAX) 参数名称 允许输入电压偏差 电压调整率 SV (ΔUO) 负载调整率 SI(ΔUO) mV 100 100 100 120 150 180 mV 25 30 45 60 75 90 符号 - V V 7 35 8 35 11 35 14 35 17 35 20 35 ΔUI V 8～12 9～18 12～20 16～22 20～26 22～28 符号 UI 单位 7805C 7806C 7809C 7812C 7815C 7818C V 10 11 14 19 23 26 单位 7805C 7806C 7809C 7812C 7815C 7818C % 5 5 5 5 5 5 5

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续表 参数名称 波纹抑制比 符号 SR 单位 dB mV mΩ A 7805C 7806C 7809C 7812C 7815C 7818C 40 46 17 1.5 50 50 17 1.5 70 60 17 1.5 100 75 18 1.5 150 90 19 1.5 150 110 22 1.5 输出噪声电压 UR 输出阻抗 最大额定输出电流 峰值输出电流 IOP 输出电压温漂 ST ZO IOM A mV/℃ 3.5 -1.0 3.5 -1.0 3.5 -1.0 3.5 -1.2 3.5 -1.5 3.5 -1.8 根据器件本身功耗的大小，7800系列产品封装形式主要有TO-220塑料封装、TO-3金属壳封装，二者最大允许功耗（PDM）分别为10、20W（安装合适的散热器）。7800系列的引脚排列分别如图2-1所示。INPUT（UI）为输入端，OUTPUT（UO）为输出端，GND是公共端（地）。

图2-1 7800系列产品封装形式

7800系列集成线性稳压器的内部框图如图2-2所示。主要包括启动电路、基准电压源、恒流源、误差放大器、NPN型调整管、调整管安全工作区保护电路、过热保护电路、取样电路（R1和R2，其中R2为固定值，R1的阻值与产品型号有关）。此外还有过流保护电路（图中未画）。启动电路仅在刚通电时起作用，帮助恒流源建立工作点，一旦线性稳压器工作正常后消失。7800系列采用带隙基准电压源。它首先通过电阻R1、R2获得取样电压UQ，再经过误差放大器进行电压比较和放大，输入误差电压Ur，然后用Ur去调节调整管的压降，从未达到稳压目的。

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河南理工大学毕业设计（论文）说明书 GNDUINPN型调整管UO

启动电路基准电压源恒流源调整管安全工作区保护电路R1 误差放大器 过热保护电路R2

GND图2-2 7800系列集成稳压器内部框图

当由于某种原因导致UI升高时，UO也按比例地升高，进而使UQ升高，Ur降低，NPN型调整管的基极电位UB也随之降低，使输出电压UO降低，最终可维持UO不变。其稳压关系可表达为

UI↑→UO↑→UQ↑→Ur↓→UB↓→UO↓

反之 UI↓→UO↓→UQ↓→Ur↑→UB↑→UO↑

同理，当负载电阻RL发生变化时

RL↓→UO↓→UQ↓→Ur↑→UB↑→UO↑

反之 RL↑→UO↓→UQ↓→Ur↑→UB↑→UO↑ 这就是7800系列集成线性稳压器的稳压原理。

对7800系列集成线性稳压器而言，其电位分布如下

UI>UO>UGND(0V)

其电流途径为：UI→内部调整管→UO→外部负载RL→GND。输出电流IO是从UO端流出的。

2.2.2三段可调式集成线性稳压器的分类及工作原理

这是20世纪70年代末至80年代初发展起来的、由美国国家半导体公司（NSC）首创的第二代三端集成线性稳压器。它既保留了三段固定式线性稳压器结构简单之优点，又克服了电压不可调整的缺点，并且在电压稳定度上比前者提高了一个数量级。适合制作实验室电源及多种供电方式的直流稳压电源。他也可以设计成固定式输出，以代替三段固定式线性稳压器，进一步改善稳压性能。 7 河南理工大学毕业设计（论文）说明书

(1)三段可调式集成稳压器的产品分类

三段可调式集成线性稳压器的产品分类见表2-4，W表示国内厂标。

表2-4三段式可调集成稳压器的产品分类

特点 正压输出 CW117HV/217HV/317HV W150/250/350 W138/238/338 W196/296/396 - 特点 负压输出 - 3 -1.25～-32 CW137L/237L/337L CW137M/237M/337M CW137/237/337 国产型号 3 5 10 0.7 最大输出电1.2～33 1.2～32 1.25～15 +1.25～125V 输出电压UOLM150/250/350 LM138/238/338 LM196/296/396 TL783(高压线性稳压器) 国内对应系列或型号 1.5 1.25～57 CW117L/217L/317L CW117M/217M/317M CW117/217/317 国产型号 最大输出电输出电压UO国内对应系列或型号 流IOM（A） （V） 0.1 0.5 1.5 1.25～37 1.25～37 1.25～37 LM117//217L/317L LM117M/217M/317M μA117，LM117,TA117, μPC117 LM117HV/217HV/317HV 流IOM（A） （V） 0.1 0.5 1.5 -1.25～-37 -1.25～-37 -1.25～-37 LM137L/237L/337L LM337M/237M/337M LM137,TA137,SG137, FS137, μPC137 LM133,LM333 (2)三段可调式线性稳压器的工作原理

尽管三段固定式线性稳压器的问世极大的简化了线性稳压电源的设计与制作，但其输出电压是固定的，使用时仍有不便。三段固定式线性稳压器虽然也能接成可调式输出，却需要增加外部元器件，这会导致稳压性能降低。人们期待有一种可调式三段线性稳压器，美国国家半导体公司首创的三段可调式线性集成稳压器正好满足了这一需要。由于它稳压性能好，输出电压连续可调，因此被誉为第二代三段线性稳压器，可构成各种精密可调的线性稳压电源。

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