三端固定输出稳压器应用技巧 |
三端稳压器将调整管、误差放大器、启动保护电路等全部集成于一块硅片上,具有可靠性高、使用方便、性能优良及价格低廉等优点,因而在电子电路的各个方面得到了广泛的应用。转载请注明转自“维修吧- http://www.weixiu8.com” 三端固定输出稳压器 三端定压输出稳压器的主要参数见本站表格。 http://www.weixiu8.com/article/view_2055.html http://www.weixiu8.com/article/view_2056.html 图①为78××系列正固定电压输出稳压器的等效电路框图,封装外形见图②~⑤。 其中78L××系列的输出电流为100mA;78M××系列的输出电流为500mA;78××系列的输出电流为1~1.5A(有些厂商的产品输出电流达2A)。 图⑥为79××系列负固定电压输出稳压器的等效电路框图。 封装外形见图⑦~⑩。其中79L××系列的输出电流为100mA;79M××系列的输出电流为500mA; 79××系列的输出电流为l~1.5A(有些厂商的产品输出电流达2A)。 由于正、负固定电压输出稳压器的应用类似(仅极性相反),因此本文以介绍正输出稳压器的应用技巧为主。 1.稳压器并联使用 采用TO-3封装的78××系列稳压器输出电流最大为1.5A,如需大于1.5A的电流,可采用图11所示多个稳压器并联的方法。 实际使用时,尽管每一个稳压器的特性不一致:值由于三端稳压器内部设有过热、过流保护电路,当某一个稳压器输出电流达极限时,在保护电路的作用下,输出电压略有下降,此时由第二个稳压器提供其余的输出电流……直至达到所需的电流为止,无需采取均流措施。 图12为另一种并联形式,由D3将稳压器的公共端电压抬高0.7V左右,以补偿输出二极管上的电压损失。 2.外接功率三极管扩流 图13是外接PNP型大功率管扩流的方法,V1管与三端稳压器内部的NPN型调整管组成复合调整管。为保证稳压器正常工作,R*的取值须满足R*<Vbe1/Id(Id为三端稳压器的静态电流,约为7mAVbel为Vl的BE结压降,约0.3V)。 为了防止因过流而烧坏外接大功率管,应采取保护措施,图14为采用二极管D1的保护电路,使Vl的EB结压降不超过0.7V。图15采用三极管V2作限流保护,当流过取样电阻Rsc的电流大于0.7V/Rsc时,V2导通,将V1的基极电流分流。图16为减流型保护电路,正常工作时,R2、R3上的压降不足以使V2导通,Vl正常工作;发生过流或短路时,R2上的压降增大,V2导通将Vl的基极电流分流一部分,使V1导通程度下降,这样R3上的压降进一步增大,Vl趋于 截止。 图17为采用NPN型大功率管V1的扩流电路,R*的取值为R*<Vbe2/Id 图18为在三端稳压器输出端外接NPN型大功率管的扩流电路,二极管D1用来抵销V1管的EB结电压损失。 3.提高输出电压 在三端稳压器的公共端与地之间串接适当的齐纳稳压管ZD,可提高输出电压(图19),输出电压Vo=Vxx+VZD。二极管D1、D2起保护作用,当输出端短路时,D1导通,可避免电流由公共端倒灌入输出端而造成稳压器损坏,当输出端接有大电容而输入端短路时,D2导通,可防止稳压器内电路受损。 图19电路中,稳压管的工作电流即为三端稳压器的静态电流Id,当输入电压Vi变化时,Id有一定的变化,会造成输出电压波动。 采用图20电路,可大大减小其影响,此时稳压管的工作电流IZD=IRl+Id/β,βp为V1的电流放大系数,IR1=Vxx/Rl为常数,因此Id对稳压管的影响降低了β倍,提高了稳压精度。 图21电路也为提高输出电压的电路。取流过R1的电流IR1》Id(IR1=Vxx/R1),则输出电压Vo=(1+R2/R1)Vxx+IdR2,若忽略IdR2,则Vo=(1+R2/R1)Vxx。 图22采用与图20类似的原理,可提高输出电压的精度,输出电压Vo=(1+R2/R1)(Vxx+Vbe1)。 图22电路在温度变化范围较大的场合使用,输出电压Vo将随V1的Vbe1变化而漂移。为此,可采用图23具有温度补偿的电路,V2起温度补偿作用。当温度升高时Vbel下降,V1导通加深,此时Vbe2也下降,使R2电压VR2上升,从而使V1的导通变浅,补偿了温度变化所带来的影响,输出电压Vo=Vxx(1+R2/R1)+Vb2。比起图22电路来,Vbe对Vo的影响要小(1+R2/R1)倍。 4.可调输出电压 图24为用运放与三端稳压器组成的连续可调稳压电源。 输出电压Vo为7~[Vimax-(Vi-Vo)min], (Vi-Vo)min为三端稳压器最小输入输出压差,约为3V。 图25采用一组负电源(-Vi)给运放的负电源端供电,这样最低输出电压可进一步降低,Vo的输出为 0.5~[Vimax-(Vi-Vo)min]。 此外,将图21~23电路中的电阻R2改成电位器,则输出电压也可调节,输出电压为Vxx~[Vimax-(Vi-Vo)min]。 5.功率振荡器 图26为用三端稳压器组成的功率振荡器。外部触发信号通过反相器N1、N2后交替使电子开关ESl、ES2导通,因此齐纳稳压管ZD1、ZD2被交替接人三端稳压器公共端与地之间,在Vo端即可获振荡波形的功率输出。选择不同稳压值的ZDl、ZD2可控制输出波形的幅值。 6.稳压器工作状态监测电路 78××系列三端稳压器正常工作时,输入输出压差不能小于3V,否则稳压器不能正常工作。 图27电路用于监视三端稳压器的输入输出压差。 如果压差小于3V,运放将输出高电平,V1、V2导通,LED发光指示。电容C1放电至少能保持LED发光10ms,这就是说,电路对输入输出压差的瞬时下降也能指示出来。 图中R1*的取值适用于7805稳压器,对于78××系列的其它种类,必须重新选择R*1。R*1=(2Vd/Vxx+1)/R2,Vd为输入输出最小压差,Vxx为输出电压。 7.能自行关闭的稳压电源 图28电路具有工作完毕后自行关闭的功能。工作时接人负载,按一下S1,此时负载电流使V2导通,V1也导通,继电器J吸合自锁,三端稳压器正常工作。撤去负载后,因无负载电流,V2、V1均截止,J释放,整个电路自行关闭。 8.输出多组电压的稳压电源 图29电路可在需多组电压供电的场合发挥作用。三端稳压器的输出接有串联二极管网络,每个二极管可提供0.75V的电压降,这样电路可同时提供0.75V、1.5V、2.25V、3.0V、3.75V、4.5V、5.25V、6V、6.75V、7.5V、8.25V、9V、9.75V、10.5V和15V的稳压输出。 Vl、LED2组成过流指示器,当负载总电流超过2A时,V1导通,LED2点亮。6.8Ω、25w的水泥电阻与三端稳压器并联,以降低稳压器的功耗。 9.开关式稳压电源 图30为用三端稳压器构成的自激振荡式开关电源。三端稳压器用作脉冲发生和误差放大,外接的PNP功率管V1作为开关管,L、c2组成滤渡电路,其中L为贮能电感,D为续流二极管,输出电压Vo=Vxx。 图31为使用NPN型大功率管的开关稳压电源,输出电压Vo=Vxx。 10.有源伺服电源 普通稳压电源的高速响应能力较差,如用于Hi-Fi音响电路会影响保真度。 图32为三端稳压器与高速运放组合构成的“有源伺服电源”(Acttve Servo Power Supply),其对音频信号中的高频猝发脉冲的响应甚至优于蓄电池。转载请注明转自“维修吧- http://www.weixiu8.com” 11.预稳压式高精度电源 图33电路采用三端稳压器预稳压,然后再由配有隐埋式齐纳基准源LM399及运放LM741组成的后级稳压器进行二次稳压,大幅度提高了稳压精度。LM399内部设有恒温电路,可克服外界温窟峦化所带来的影响。 12.跟踪式稳压电源 图34电路中,运放的反馈网络由两个4.7k的电阻设定,因此输出电压严格跟踪输入电压,可得到二组对称的正、负电压输出。 功率三极管Vl对运放的输出电流进行扩展,以补偿运放输出能力的不足。 13.作恒流源使用 三端稳压器78××系列的输出端与公共端之间接一个适当的电阻R(图35),则流过该电阻的电流为IR=Vxx/R,输出电流Il=IR+Id,由于IR、Id为常量,因而IL也为常量,此式表明三端稳压器可作恒流源使用。 图36为三端稳压器作电子管偏置的电路。三端稳压器构成恒流源,其电流I=Vxx/R+Id=5V/150Ω+7mA=40mA,使电子管的阴极电流稳定,这样阳极电流也稳定,可大大延长电子管的寿命。 如果精确调整两推挽管的阳极电流使之相等,则可消除输出变压器的初级绕组中的直流电流,从而使磁饱和失真减至最小。 图37为三端稳压器作为恒流充电器的电路。S1为充电电流选择开关。 14.正负电压输出电路 通常情况下,需正、负电压输出时,可采用图38电路,用正、负电压输出的三端稳压器各一块构成。 如手边只有正输出稳压器时,可采用图39电路。 图40电路由正输出三端稳压器和晶体管Vl~V3构成,利用正电源的输出电压作为外加负电源的基准电压,Vl充当负电源的误差放大管,V3作为调整管V2的恒流偏置,组成简单的稳压电路。负电源的输出电压可连续调节,-Vo=-(Vxx+Vb1)R?/R1-Vbel,最低可从-0.7V左右起调。 15.高输入电压应用 三端稳压器的最高输入电压为35~40V,实际应用时,当输入电压Vi大于三端稳压器所允许的最高输入电压时,需采取保护措施。 图41采用齐纳稳压管ZD及功率三极管进行预降压,使输入到稳压器的电压(i稳压器=Vi-Vzd-—Vbel)下降到允许值内。 图42采用功率三极管进行预稳压,只要Vl的耐压和功耗足够,输入电压Vi可以很高,使三端稳压器不受Vi波动的影响。稳压器的输入电压Vi稳压器=Vzd-Vbel。由于采取了预稳压措施,因而稳压电路的精度及纹波抑制能力都有所提高。 16.逻辑控制稳压电源 图43的稳压电路由逻辑信号控制,适用于数字电路或控制系统。逻辑输入为高电平时,V2、V1饱和导通,三端稳压器工作并输出额定电压Vxx;l逻辑输入为低电平时,V2、Vl截止,稳压器输出为零。 17.光控稳压电源 图44为光控稳压电源。由光照强度来改变光敏电阻R8的阻值,进而控制稳压器输出电压。输出电压Vo随光照强度增大而减小,Vo=(Vbel+Vxx)·[1+(R2//Rs)/R1]。 图45电路的输出电压Vo随光照强度的增加而增加,Vo=(Vbel+Vxx)·(1+R/Rs)。 18.功率调幅电路 图46电路可实现功率调幅。调制信号通过C1交联至三端稳压器的公共端,经稳压器调制,在输出端得到相应的信号。该信号叠加于直流电压Vxx上。 此电路无电压增益,但具有电流(功率)增益。 19.用电阻降低稳压器功耗 三端稳压器内部设有完善的保护电路,在超出其额定功耗工作时,虽不致损坏,但会令保护电路动作,使输出不正常。 图47电路采用串联功率电阻R的方法来降低稳压器的功耗。R的取值不能过大,否则会使稳压器的输入电压过低。 图48电路采用并联功率电阻R来降低稳压器功耗.R的取值不能过小,否则会影响稳压器的调整精度。 20.稳压器互连使用 图49中的稳压器互连使用时,可得多组输出电压,由于多级稳压,因而电压调整率大大提高。 这种形式的电路中稳压器的互连级数受输入首端稳压器允许的最大输入电压所限制,并且每级的输出电压依次降低。 图50中稳压器互连使用时,也可得多组输出电压,可以用低压稳压器来得到较高的输出电压,并且稳压器的互连数不受稳压器最大输入电压的限制。 21.功率振幅调制器 下图所示功率振幅调制器输出电流Io≤1A,最高调制频率为100kHz。在稳压器3端输入调制信号,在输出端的稳恒直流电压上即可叠加产生较大功率的信号输出。转载请注明转自“维修吧- http://www.weixiu8.com” |