三端集成稳压器应用电路方案

时间:2022-04-23 05:59:57

三端集成稳压器应用电路方案

摘 要:三端集成稳压器具有体积小、可靠性高、使用灵活方便等特点,广泛应用于各种电子设备中。文章介绍几种三端集成稳压器的的应用电路方案,并给出了实际应用电路的具体参数,电路实用性强,应用实践证明效果良好。

关键词:三端集成稳压器;基本应用;扩展应用

随着半导体集成电路技术的迅速发展,采用串联型稳压电路基本原理,集成了过压、过流、过热等保护电路,具有较大功率输出,稳定性能好的三端集成稳压器应运而生。它具有体积小,可靠性高,使用灵活,价格低廉等优点,因此具有广泛的应用。

1 三端集成稳压器基本应用电路方案

所谓三端是指电压输入端、电压输出端和公共接地端。输出有正负两种电压,W78XX系列为三端固定正电压输出的集成稳压器,如W7805、W7812等。W79XX系列为三端固定负电压输出的集成稳压器,如W7905、W7912等。另外还有三端可调集成稳压器,如LM317等。

W78XX和W79XX系列构成的基本稳压电路,输入端的电容Ci是在输入线较长时用于旁路高频干扰脉冲,减少输入波纹电压,接线不长时可省略。输出端的电容CO用来改善暂态响应,使瞬时增减负载电流时不致引起输出电压有较大的波动,削弱电路的高频噪声。Ci、CO一般在0.1μF~1μF之间。

2 三端集成稳压器扩展应用电路方案

2.1 扩压电路

①固定抬高输出电压,电路如图1所示。如果需要输出电压UO高于手边现有的三端集成稳压器的输出电压时,可用一只稳压二极管VZ将三端集成稳压器的公共端电位抬高到稳压管的击穿电压UZ,此时,实际输出电压UO等于稳压器原输出电压与UZ之和。将普通二极管正向运用来代替VZ,同样可起到抬高输出电压的作用,若将二极管换成发光二极管LED,不但能提高输出电压,而且LED发光还起到电源指示作用。

②输出电压可调电路。利用78XX系列固定输出稳压电路,也可以组成电压可调电路,如图2。输出电压UO≈UXX(1+R2/R1),其中UXX为三端集成稳压器标称输出电压。显然,若将R1、R2数值固定,该电路就可以用于固定抬高输出电压。如将R1或R2换成光敏电阻,便可以构成光控输出电压关断电路。图3中用运放作为电压跟随器,克服了三端集成稳压器静态电流IQ的影响,输出电压UO=UXX(1+R2/R1),其中R1为电位器中心抽头与A点之间的电阻值,R2为电位器中心抽头与B点之间的电阻值。电路中运放也可用741运放,输出电压从7V~30V连续可调。

2.2 扩流电路

78XX(79XX)系列和LM317系列最大输出电流为1.5A,如果所用电子装置需要稳压电源提供更大的电流,就需要采用扩流措施。

①外接功率管扩流。电路如图4所示,R1是过流保护取样电阻,当输出电流增大超过一定值时,R1上压降增大,使BG的Ube值减小,促使BG向截止方向转化。因为三端集成稳压器本身有过热保护电路,如果我们将BG和集成稳压器安装在同一个散热器板上,则BG也同样受到过热保护。图4电路可输出最大7A的电流。

②多块稳压器并联扩流,电路如图5所示。这是一种线路简单、无需调整、有较高实用性的电路,其最大输出电流为1.5A×N(N为并联的三端集成稳压器的块数)。实际应用中,稳压器最好使用同一厂家、同一型号产品,以保证其参数一致性。另外,最好在输出电流上留有10%~20%的余量,以避免个别稳压器失效造成三端集成稳压器连锁烧毁。

2.3 恒流源电路

如图6所示,输出电流IO=UXX/R+IQ。一般在选择R时应使IO>>IQ,以避免IQ变化时影响恒流特性。这个电路可给各种可充电电池充电,实际使用时,可以将不同的R分档接入,并用开关进行转换,以调整不同的充电电流。

2.4 慢启动稳压电源

慢启动稳压电源在一些灯丝供电电路、音响设备电源中得到广泛应用,这种电路的功能是减小冲击电流以延长灯丝寿命或消除开机时喇叭的“噗”声。图7是用LM317T组成的慢启动正12V稳压电源电路。电路加电时,由于CO上电压不能突变,故BG导通,将R2短路,输出电压UO约为1.5V。随着CO的充电,BG逐渐退出饱和区,R2上的电压逐渐增大,输出电压UO慢慢升高。一直到CO充电完毕,BG截止,输出电压UO才达到额定值12V。稳压电源的启动速度由时间常数R3CO确定。其中二极管VD是为了帮助三端集成稳压器正常启动而设置的。

对于三端集成稳压器来说,其具体应用电路可以说是不胜枚举。只要掌握了其基本工作原理,就可以演变出各种实用的电路。本文介绍的几个应用电路,使用实践证明效果良好,具有较高的实际使用价值。

参考文献

[1]康华光.电子技术基础 模拟部分(第五版)[M].北京:高等教育出版社,2008.

[2]沙占友.集成稳压电源实用设计软件大全[M].北京:中国电力出版社,2008.

[3]王守华.模拟电子技术[M].西安:西安电子科技大学出版社,2011.

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