如何构建稳压器?图文结合+实际电路案例手把手教你构建
发表时间: 2024-05-22 10:56:22 作者: 产品中心
。在信号发生器和振荡器中,输出频率奖随电源电压而变化,还一定要进行良好调节以保持此恒定。
稳压器大致上可以分为三类或类型:输入电压为正的正调节器、输入电压为负的负调节器、双电压调节器,是两者的集合。例如运算放大器电路,最后是可调的稳压器,可能是上面3种的任意一种,就是有一个控制旋钮能够准确的通过需要改变输出电压。
齐纳二极管是一种二极管,当以其反向偏置配置(如下图)连接时,开始“击穿”或在特定电压下导通,称为齐纳电压。一旦开始导通,就不会停止电流,因此就需要一个电阻(如下所示的 R1)将电流限制在安全值。
但是齐纳二极管不会导通。根据经验,齐纳二极管需要传导两到五倍的负载电流,比如 50mA。鉴于此,它应该是 I = 50 + 10 = 60mA,所以 R1 = 7/0.06 = 116Ω。
然而,问题是大负载电流时 R1 和 D1 中的功耗会过大。但这是一个很适合将信号电平转换为 5V 到 3.3V 模块的电路。
在这里,使用齐纳二极管作为参考,使用晶体管Q1 作为串联稳压器。R2提供偏置以打开 Q1 并通过齐纳二极管 D2 提供更小的电流。如果 Vout 是 5V,0.6V 的基极 - 发射极电压降将被添加到它,所以 D2 需要是 5.6V(通常可用),R2 现在必须要提供晶体管的集电极电流/hfe(比如1000)。对于 1A 电源,1/1000 10mA,R2 = 12-5.6/0.01 = 640Ω 加上齐纳二极管的一点电流,比如 560Ω。
但这还是耗费了大量电流来加热齐纳二极管,现在,添加了Q5 和一个关闭 Vout 的反馈网络以提供一个有用的电路:
D4 可以是 1V 到 4V 范围内的任何值,并能调节。当 Vout 试图超过 Q5 基极/发射极电压 +0.6 + D4 时,它开始从 Q4 的基极抢夺电流以稳定电压。R6只需要1K就够了,R7 和 R8 也将提供更轻松的调整。
例如,如果我们认线,用来匹配我们想防止任何过流的点。比如2A,一旦 R14 两端的 V = 1.2V,D6 和 D7 将从 Q6 基极抢夺电流,就不会允许超过2A的电环电流。
这里还能够最终靠另一项改进来防止二极管中出现大电流,用 Q9 替换了二极管。它只需要 0.6 即可将其打开并引起电流限制。对于 2A,R19 = 0.6/2 = 0.3Ω。
在电路中,有固定电压三端稳压器。M78xx系列稳压器 IC具有多种不同的电压。比如LM7812输出12V,LM7809输出9V,LM7805输出5V。
不要将 C4 和 C10 与平滑电容混淆,它们用于噪声和稳定能力,并且应该是低 ESR(等效串联电阻)。C4通常为10uF,C10为1uF。请注意,二极管 D9 用于对负载中的任何大电容进行反向放电,以防止稳压器在输入变低时反向偏置。
C2用于噪声,可以是 1uF。R20 和 R23 的比率设置输出电压。它们能是两个固定电阻或一个可调电位器。R20在数据表中显示为非标准 240Ω,但如果将其设为标准 220Ω,则对于 V max和 V min 之间的任何电压, R7 = (176* V out ) – 220。
所以如果你想要 9V,R23可以是一个固定值,即 176*9 – 220 = 1k4。不过要注意,由于内部参考电压为 1.25V(稳压器能够达到的最低电压),因此输入和输出之间至少需要 2V,并且最大电压为 32V,因此它能够给大家提供 1.2V 至 30V 的调整。使 R23 为 10k。
稳压器消耗的功率为 (Vin-Vout)* Iout。因此,对于 1A 的 12V 输入和 5V 输出,功率为 (12-5)*1 = 7W,这在某种程度上预示着稳压器在设置为最低输出电压时会消耗大部分功率。
如果要从调节器中取出超过1A的电流或太热而无法用手指握住,则需要一个散热器,也能够尝试将其安装在正在使用的铝盒的外壳上,或者安装在一块扁平铝材上,更好的是,安装在合适的散热器上。
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