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不要將穩(wěn)壓管直接與Vcc并聯(lián)!
第一張照片
最近看到好幾位電源工程師來我們網(wǎng)站( )咨詢。 可能是他們在電路圖中Vcc接芯片的地方加了一個12V左右的穩(wěn)壓管。 目的就是為了保證芯片的電流上限,目的很明確,穩(wěn)壓管可以保護(hù)芯片不會因?yàn)榇箅娏鞯膯栴}而損壞。 它看起來無害,但實(shí)際上很危險。
我們上去初步分析一下
大概計(jì)算一下齊納管的功耗
如果在正常情況下,比如當(dāng)Vcc定子下端為正串聯(lián)和并聯(lián)那個功率大,上端為負(fù)時,下端對地電位為14V,通過限流內(nèi)阻和Vcc檢測晶閘管給穩(wěn)壓管和芯片,此時我們估算穩(wěn)壓管、IC和Vcc電容消耗的電壓:不考慮晶閘管的壓降,Iic++Ic=(14-12)/10= 0.2A,假設(shè)信噪比為0.5,則穩(wěn)壓管和IC共同消耗的功率為12*0.2*0.5=1.2W。 去掉Vcc電容上的部分電壓后,即使沒有1.2W,IC和穩(wěn)壓管消耗的功率還是比較大的。 之后芯片的電壓主要用做mos管的驅(qū)動消耗比較小,所以大部分幀率都在穩(wěn)壓管上。
我們來看看限流內(nèi)阻上的幀率。 假設(shè)基頻為 0.5,這是一個很好的估計(jì)。 變壓器Vcc定子下端為14V,穩(wěn)壓管上壓降為12V。 如果不考慮檢測晶閘管內(nèi)阻上的壓降為2V,可以估算出限流內(nèi)阻上的幀率是22/10*0.5=0.2W,比較大。
請注意,里面的分析只是簡單的理論初步分析,并沒有考慮一些實(shí)際情況(比如電壓大的時候可能會把Vcc定子的電流拉低),幀率實(shí)際上可能會更低比之前的分析。 較小,但仍然相對較大。
而且不要忘了,里面的分析是比較好分析的情況。 假設(shè)您的變壓器 Vcc 定子上的電流無法設(shè)計(jì)得如此精確。 例如串聯(lián)和并聯(lián)那個功率大,輸出空載時Vcc定子為14V。 如果主輸出功率比較大,Vcc可能會升高18V、20V甚至更高。 另外,Vcc電流漂移與電源和變壓器的繞制工藝有很大關(guān)系。 這些不好控制,調(diào)試需要限制在電流范圍內(nèi),電阻不一定是10Ω,所以這個方案肯定不行。
我只想說,扭瓜不甜。
這種接法帶來的問題:一是效率太低,二是可能直接毀壞穩(wěn)壓管。
如果硬要對IC進(jìn)行更好的保護(hù),或者Vcc的空載電流和滿載電流相差過大,需要穩(wěn)定的話,應(yīng)該怎么接比較好呢?
我畫了一個電路,也是很常見的電路,供大家參考。
用一個內(nèi)阻、一個齊納管、一個N型二極管組成一個簡單的線性穩(wěn)壓器。
該電路沒有內(nèi)部電路的這些缺點(diǎn)。
我們也來簡單分析一下
假設(shè)Vcc正負(fù)時,top為14V。 此時沒有穩(wěn)壓管壓低電流(穩(wěn)壓管串聯(lián)一個比較大的內(nèi)阻后接地),所以經(jīng)過檢測,C1和C2上的電流在14V左右,負(fù)極C2的C2接NPN二極管的e極,e極跟隨二極管b極的電流,所以C2上的電流會穩(wěn)定在12V(二極管PN結(jié)壓降被忽略),然后我們來分析從C1流向C2的電壓。 這很簡單。 二極管上端的一個電壓消耗在IC上,另一個電壓消耗在C2上。 流過二極管的電壓為Iic+Ic2。 兩個電壓都相對較小,因此二極管兩端的壓降除以該電壓就是二極管兩端耗散的功率。
分析發(fā)現(xiàn)沒有大的幀率,消耗了一部分幀率但對效率影響不大。 例如,如果沒有穩(wěn)壓電路,把14V加到IC上,IC的功耗有很大一部分用在了驅(qū)動輸出上面,IC上損耗的大部分是Vcc*Ig(Vcc電流*驅(qū)動電壓)。 對于芯片來說,Vcc越高,損耗越大。 因此,加入這個穩(wěn)壓電路并沒有使幀率降低多少,而是將IC的部分幀率轉(zhuǎn)移到了二極管上。 其實(shí)主要是為了支持IC的供電電流。
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