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干货 | 图文讲解为什么不能在Vcc上直接并联稳压管_电压_电流

乖囧猫 2024-12-19 09:58:23 0

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最近看到一些电源工程师,可能是入门不久,都在电路图中的Vcc接芯片的地方加入了一个12V旁边稳压管。
目的是为了担保芯片的电压上限,意图很明确,稳压管能够保护芯片不会由于电压过高问题而烧毁。
看上去没啥毛病,但实际上很危险。

我们一起来初步剖析一下:

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大概估算稳压管的功率花费

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(图片来自网络侵删)

如果在正常情形下,比如Vcc绕组的上端为正下端为负的时候,上端对地电位为14V,经由限流电阻和Vcc整流二极管到稳压管和芯片,此时我们打算一下稳压管和IC以及Vcc电容共同花费的电流:在不考虑二极管压降的情形下,Iic+Izener+Ic=(14-12)/10=0.2A,假设占空比为0.5,此时稳压管和IC共同花费的功率为120.20.5=1.2W,除掉一部分Vcc电容上的电流,虽然没有1.2W但IC和稳压管花费的功率还是比较大,然后芯片的电流紧张用来做mos管的驱动花费是比较小的,以是大部分功耗在稳压管上。

我们再来看一下限流电阻上的功耗,假设占空比为0.5,很好打算,变压器Vcc绕组上端为14V,到稳压管12V,如果不考虑整流二极管的压降电阻上的压降为2V,可以打算得到限流电阻上的功耗为,22/10 0.5=0.2W,也比较大。

请把稳上面的剖析只是一个大略的理论初步剖析,还有一些实际情形没考虑(比如电流大了,Vcc绕组的电压可能会被拉得更低一点),实际上可能功耗比上面的剖析要小一点,但还是比较大。

但是不要忘了,上面剖析的这个还是比较好的情形来剖析的,我们试想一下,你的变压器Vcc绕组上的电压不可能设计的那么准,比如在输出空载时Vcc绕组是14V,如果主输出功率比较大,Vcc可能上升都18V,20V乃至更高,其余Vcc电压飘跟电源功率,跟变压器绕制工艺也有很大关系,这些都是不好把控的,调试的须要限流电阻也不一定是10Ω,以是这个方案肯定是弗成的。

我只想说强扭的瓜不甜啊。

这个接法导致的问题:第一效率太低,第二有可能直接把烧毁稳压管。

如我我们非要更好保护IC,或者Vcc空满载的电压相差太大须要稳压,我们该怎么接比较好?

我画了一个电路,这也是非常常见的电路,供大家参考。

用一个电阻,一个稳压管,一个N型三极管,组件一个大略的线性稳压。

这个电路没有存在上面那个电路的那些弊端。

我们也来大略剖析一下:

假设Vcc上正下负的时候,上方为14V,此时没有稳压管逼迫把电压拉低(稳压管是经由了一个比较大的电阻串联才到地的),以是经由整流后C1上的电压是14V旁边,而C2的正极接的是NPN三极管的e极,而e极是跟随三极管的b极的电压的,以是C2上的电压会被稳定到12V(三极管PN结压降忽略),然后我们来剖析一下从C1到C2流过的电流,很大略,三极管左端一个电流花费在IC上,另一个电流在C2上,三极管流过的电流便是Iic+Ic2,这两个电流都是比较小的,以是三极管上的压降乘以这个电流,这是三极管上花费的功率。

剖析下来没有什么大的功耗,花费了一部分功耗但对付效率影响很小,比如假如没有这个稳压电路,这个14V加在IC之上,而IC功率花费很大一部分是用在驱动输出之上,IC上的大部分损耗为VccIg(Vcc电压驱动电流),对付芯片来说,Vcc越高损耗就越大。
以是加这个稳压电路没有增大多少功耗,只是把本该IC的部分功耗转移到了三极管之上,当然紧张是要把IC的供电电压稳住。

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