一个经典的三端稳压器扩流电路详细讲解

Rob_51b 2020-05-05 29915

电子说

1.3w人已加入

描述

　　下图为在非常流行的经典电路上做小许改动的电路图。

emi

　　电路目的：

　　1）+24V 转换为+5V +/-5%

　　2）可提供+2A以上的电流。

　　主要元件： TIP32C （ST）

　　L7805CV （ST）

　　图中的R62，在实际应用中已经更改为22 OHM.

　　功率元件TIP32C已经加散热片

　　---------------------------------------------

　　 emi

　　此电路是极为常见的一个线性三端稳压器扩流电路，我们在实际使用的时候，遇到一些由于没有考虑周全或者说是低级错误的故障，故而开贴让坛子里面的朋友讨论，让以后用到此电路的朋友不至于重蹈覆辙。

　　1. 首先说此电源的缺点吧：

　　1.1 此电源是线性稳压电路，所有有其特有的内部功率损耗大，全部压降均转换为热量损失了，效率低。所以散热问题要特别注意。

　　1.2 由于核心的元件7805的工作速度不太高，所以对于输入电压或者负载电流的急剧变化的响应慢。

　　1.3 此电路没有加电源保护电路，7805本身有过流和温度保护但是扩流三极管TIP32C没有加保护，所以存在一个很大的缺点，如果7805在保护状态以后，电路的输出会是Vin-Vce，电路输出超过预期值，这点要特别注意。

　　2. 电源的优点。

　　2.1 电路简单，稳定。调试方便（几乎不用调试）。

　　2.2 价格便宜，适合于对成本要求苛刻的产品。

　　2.3 电路中几乎没有产生高频或者低频辐射信号的元件，工作频率低，EMI等方面易于控制。

　　3. 说说电路工作原理吧。

　　Io = Ioxx + Ic.

　　Ioxx = IREG – IQ （ IQ 为7805的静态工作电流，通常为4-8mA）

　　IREG = IR + Ib = IR + Ic/β （β 为TIP32C的电流放大倍数）

　　IR = VBE/R1 （ VBE 为 TIP32的基极导通电压）

　　所以 Ioxx = IREG – IQ = IR + Ib – IQ

　　= VBE/R1 + IC/β- IQ

　　由于IQ很小，可略去，则： Ioxx = VBE/R1 + IC/β

　　查TIP32C手册，VBE = 1.2V，其β 可取10

　　Ioxx = 1.2/R + Ic/β = 1.2/22 + Ic/10 = 0.0545 + Ic/10 （此处取主贴图中的22 OHM ）

　　Ic = 10 * （Ioxx – 0.0545 ）

　　假设Ioxx = 100mA， Ic = 10 * （ 100 - 0.0545 * 1000 ） = 455（mA）

　　则Io = Ioxx + Ic = 100 + 455 = 555 mA.

　　再假设Ioxx = 200A， Ic = 10 * （ 200 – 0.0545 * 1000 ） = 1955mA

　　Io = Ioxx + Ic = 200 + 1955 = 2155mA

　　由上面的两个举例可见，输出电流大大的提高了。

　　上面的计算很多跟贴都讲述了，仔细推导一番即可。

　　3.2 电阻R的大小

　　R的大小对调整通过7805的电流有很大的关系，取不同的值带入上式即可看出。

　　R越大，则输出同样的电流的情况下流过7805的电流要小些，反之亦然。

　　通常这样的电路中，对于扩流三极管TIP32加散热片，而对于7805则无需要，但是R的值不能过大，其条件是： R 《 VBE /（ IREG – IB）。

　　3.3 电路中7805输入端的电容的取值是一个错误，前面已经有朋友分析过了，主要是会造成浪涌，在上电的瞬间输出远大于5V，对后续电路造成损坏。实际使用的时候，为了抑制7805的自激振荡，此电容通常取0.33uF（多数常见的spec.均推荐此参数）

　　最后有很多朋友都提到散热的问题，这是线性电源本身要考虑的问题，也是缺点，自己想办法解决吧，不是此贴要讨论的主题。

　　此电路本人用在某商用设备上，真正的电路除了电容参数不是100uF以为，和主贴中的参数一样，产品投入市场有几千台，证明是可以使用的。此次之所以开贴讨论是因为同事用在某新型号产品的时候，改变了此电容参数，造成浪涌问题，烧毁了不少外设，故而再次分析.

打开APP阅读更多精彩内容