線性三端穩(wěn)壓器擴流電路圖及工作原理

一個線性三端穩(wěn)壓器擴流電路，

此電路是極為常見的一個線性三端穩(wěn)壓器擴流電路,我們在實際使用的時候,遇到一些由于沒有考慮周全或者說是低級錯誤的故障,故而開貼讓壇子里面的朋友討論,讓以后用到此電路的朋友不至于重蹈覆轍.

1. 首先說此電源的缺點吧:
1.1 此電源是線性穩(wěn)壓電路,所有有其特有的內(nèi)部功率損耗大,全部壓降均轉(zhuǎn)換為熱量損失了,效率低.所以散熱問題要特別注意.
1.2 由于核心的元件7805的工作速度不太高,所以對于輸入電壓或者負(fù)載電流的急劇變化的響應(yīng)慢.
1.3 此電路沒有加電源保護(hù)電路,7805本身有過流和溫度保護(hù)但是擴流三極管TIP32C沒有加保護(hù),所以存在一個很大的缺點,如果7805在保護(hù)狀態(tài)以后,電路的輸出會是Vin-Vce, 電路輸出超過預(yù)期值,這點要特別注意.
2. 電源的優(yōu)點.
2.1 電路簡單,穩(wěn)定.調(diào)試方便(幾乎不用調(diào)試).
2.2 價格便宜,適合于對成本要求苛刻的產(chǎn)品.
2.3 電路中幾乎沒有產(chǎn)生高頻或者低頻輻射信號的元件,工作頻率低,EMI等方面易于控制.

3. 說說電路工作原理吧.

Io = Ioxx + Ic.
Ioxx = IREG – IQ ( IQ 為7805的靜態(tài)工作電流,通常為4-8mA)
IREG = IR + Ib = IR + Ic/β (β 為TIP32C的電流放大倍數(shù))
IR = VBE/R1 ( VBE 為 TIP32的基極導(dǎo)通電壓)

所以 Ioxx = IREG – IQ = IR + Ib – IQ
= VBE/R1 + IC/β- IQ
由于IQ很小,可略去,則: Ioxx = VBE/R1 + IC/β

查TIP32C手冊,VBE = 1.2V, 其β 可取10

Ioxx = 1.2/R + Ic/β = 1.2/22 + Ic/10 = 0.0545 + Ic/10 (此處取主貼圖中的22 OHM )

Ic = 10 * (Ioxx – 0.0545 )

假設(shè)Ioxx = 100mA, Ic = 10 * ( 100 - 0.0545 * 1000 ) = 455(mA)
則Io = Ioxx + Ic = 100 + 455 = 555 mA.

再假設(shè)Ioxx = 200A, Ic = 10 * ( 200 – 0.0545 * 1000 ) = 1955mA
Io = Ioxx + Ic = 200 + 1955 = 2155mA

由上面的兩個舉例可見,輸出電流大大的提高了.

上面的計算很多跟貼都講述了,仔細(xì)推導(dǎo)一番即可.

3.2 電阻R的大小
R的大小對調(diào)整通過7805的電流有很大的關(guān)系,取不同的值帶入上式即可看出.
R越大,則輸出同樣的電流的情況下流過7805的電流要小些,反之亦然.
通常這樣的電路中,對于擴流三極管TIP32加散熱片,而對于7805則無需要,但是R的值不能過大,其條件是: R < VBE /( IREG – IB).

3.3 電路中7805輸入端的電容的取值是一個錯誤,前面已經(jīng)有朋友分析過了,主要是會造成浪涌,在上電的瞬間輸出遠(yuǎn)大于5V,對后續(xù)電路造成損壞. 實際使用的時候,為了抑制7805的自激振蕩,此電容通常取0.33uF(多數(shù)常見的spec.均推薦此參數(shù))

最后有很多朋友都提到散熱的問題,這是線性電源本身要考慮的問題,也是缺點,自己想辦法解決吧,不是此貼要討論的主題.

此電路本人用在某商用設(shè)備上,真正的電路除了電容參數(shù)不是100uF以為,和主貼中的參數(shù)一樣,產(chǎn)品投入市場有幾千臺,證明是可以使用的.此次之所以開貼討論是因為同事用在某新型號產(chǎn)品的時候,改變了此電容參數(shù),造成浪涌問題,燒毀了不少外設(shè),故而再次分析.