三端集成穩(wěn)壓器的工作原理

1、三端集成穩(wěn)壓器的工作原理2作者:日期:3三端集成穩(wěn)壓器的工作原理現(xiàn)以具有正電壓輸出的 78LX X 系列為例介紹它的工作原理。電路如圖 1所示，三端式穩(wěn)壓器由啟動(dòng)電路、基準(zhǔn)電壓電路、取樣比較放大電路、調(diào)整電路和保護(hù)電路等局部組成。下面對(duì)各局部電路作 簡(jiǎn)4單介紹。5X 3注圖中由輸出電流檔次決定，由輸出電壓檔次決定注圖中由輸出電流檔次決定，由輸出電壓檔次決定圖圖1(1)啟動(dòng)電路在集成穩(wěn)壓器中，常常采用許多恒流源，當(dāng)輸入電壓VI 接通后，這些恒流源難以白行導(dǎo)通，以致輸出電壓較難建立。因此，必須用啟動(dòng) 電路給恒流源的 BJT T4、T5提供基極電流。啟動(dòng)電路由 T1、T2、DZ1 組成。當(dāng)輸入電壓

2、VI 高于穩(wěn)壓管 DZ1的穩(wěn)定電壓時(shí)，有電流通過 T1、 T2,使 T3基極電位上升而導(dǎo)通，同時(shí)恒流源 T4、T5 也工作。T4的 集電極電流通過 DZ2 以建立起正常工作電壓，當(dāng) DZ2 到達(dá)和 DZ1 相等 的穩(wěn)壓值，整個(gè)電路進(jìn)入正常工作狀態(tài)，電路啟動(dòng)完畢。與此同時(shí)， T2因發(fā)射結(jié)電壓為零而截止，切斷了啟動(dòng)電路與放大電路的聯(lián)系，6(2)基準(zhǔn)電壓電路基準(zhǔn)電壓電路由 T4、DZ2 T3、R1、R3及 D1、D2 組成，電路中的基準(zhǔn)電壓為知=蒙成凡十2壇式中 VZ2 為 DZ2 的穩(wěn)定電壓，VBE 為 T3、D1、D2發(fā)射結(jié)(D1、D2 為 由發(fā)射結(jié)構(gòu)成的二極管)的正向電壓值。在電路設(shè)計(jì)和工藝上

3、使具有 正溫度系數(shù)的 R1、R2、DZ2與具有負(fù)溫度系數(shù)的 T& D1、D2 發(fā)射結(jié) 互相補(bǔ)償，可使基準(zhǔn)電壓 VREFS本上不隨溫度變化。同時(shí)，對(duì)穩(wěn)壓 管 DZ2 采用恒流源供電，從而保證基準(zhǔn)電壓不受輸入電壓波動(dòng)的影 響。(3)取樣比擬放大電路和調(diào)整電路這局部電路由 T4T11組成，其中 T1Ck T11組成復(fù)合調(diào)整管；R12、R13組成取樣電路；T7、T8 和 T6組成帶恒流源的差分式放大電路；T4、T5組成的電流源作為它的有源負(fù)載。7T9、R9 的作用說明如下：如果沒有 T9、R9,恒流源管 T5 的電流IC5=IC8+1B10，當(dāng)調(diào)整管滿載時(shí) 舊 10最大，而 IC8 最小；而當(dāng)

4、負(fù)載 開路時(shí) IO=0，舊 10也趨于零，這時(shí) IC5 幾乎全部流入 T8,使得 IC8 的變化范圍大，這比照擬放大電路來說是不允許的，為此接入由 T9、 R9級(jí)成的緩沖電路。當(dāng) IO 減小時(shí)，舊 10 減小，IC8 增大，待 IC8 增 大到么>0.6V時(shí)，那么 T9 導(dǎo)通起分流作用。這樣就減輕了 T8 的過 多負(fù)擔(dān)，使 IC8 的變化范圍縮小。(4)保護(hù)電路減流式保護(hù)電路減流式保護(hù)電路由 T12、R11、R13 R14 和 DZ3 DZ4 組成，R11為檢流電阻。保護(hù)的目的主要是使調(diào)整管(主要是 T11)能在平安區(qū)以內(nèi) 工作，特別要注意使它的功耗不超過額定值 PCM 首先考慮

5、一種簡(jiǎn)單 的情況。假設(shè)圖 1 中的 DZ3 DZ4 和 R14不存在，R15兩端短路。這 時(shí)，如果穩(wěn)壓電路工作正常，即 PC<PCM并且輸出電流 IO 在額定 值以內(nèi)，流過 R11的電流使瓜=IOR11<0.6V , T12截止。當(dāng)輸出 電流急劇增加，例如輸出端短路時(shí)，輸出電流超過極限值(IO(CL)=PCM/VI=0.6V/R11)時(shí)，即當(dāng)況>0.6V 時(shí)，使 T12 管 導(dǎo)通。由于它的分流作用，減小了 T10 的基極電流，從而限制了輸出 電流。這8種簡(jiǎn)單限流保護(hù)電路的缺乏之處是只能將輸出電流限制在額 定值以內(nèi)。由于調(diào)整管的耗散功率 PCM=ICVC

6、E只有既考慮通過它的9電流和它的管壓降 VC 日直，又使 PC<PCM,才能全面地進(jìn)行保護(hù)。圖 1 中 DZ3 DZ4 和 R14 R15所構(gòu)成的支路就是為實(shí)現(xiàn)上述保護(hù)目的- 而設(shè)置的。電路中如果VI - IOR11-VO > VZ3+VZ 可，貝 U DZ3 DZ4擊穿，導(dǎo)致 T12管發(fā)射結(jié)承受正向電壓而導(dǎo)通。 VBE1 制值為J口后口后L + -7-網(wǎng)網(wǎng)5#14 +琨琨經(jīng)整理后得七七= =GEE，普- -例例- -么么- -灼灼3 -M 善r顯然，VI - VO 越大，即調(diào)整管的 VC 日直越大，那么 IO 越小，從而 使調(diào)整管的功耗限制在允許范圍內(nèi)。由于 IO 的減小，故上述保護(hù)稱 為減流式保護(hù)。過熱保護(hù)電路電路由 DZ2 T3、T14和 T13組成。在常溫時(shí)，R3上的壓降僅為 0.4V左右，T14、T13是截止的，對(duì)電路工作沒有影響。當(dāng)某種原因過 載或環(huán)境溫升 使芯片溫度上升到某一極限值時(shí)， R3上的壓降隨 DZ2 的工作電壓升高而升高，而 T14的發(fā)射結(jié)電壓 VBE1 坯降，導(dǎo)致 T14 導(dǎo)通，T13 也隨之導(dǎo)10通。調(diào)整管 T10的基極電流 舊 10被 T13分流，11輸出