第六章 通用集成稳压电路 联系客服

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也能实现两路输出的平衡。VD1、VD2用于提高稳定性和跟踪能力。设计电路时应将引到M、N点的导线分别汇合成一个焊点。

思考题:

使用一片7806构成集成稳压电源。绘出从变压器一直到稳压输出的完整电路,标明各阻容元件的序号、数值。

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河 北 科 技 大 学 教 案 用 纸

第 12 次课 2 学时

上次课复习:三端固定式集成稳压器 本次课题(或教材章节题目):第六章 通用集成稳压电路 第四节 低压差线性稳压器 教学要求: 掌握低压差线性稳压器的分类、原理与应用 重 点:低压差线性稳压器的基本原理 难 点: LDO、QLDO和VLDO的结构特点及压差计算方法 教学手段及教具:讲授 讲授内容及时间分配: 1. 低压差线性稳压器的分类及原理 45分钟 2. 低压差线性稳压器的应用 45分钟 课后作业 参考资料 思考题:1、2 1. 沙占友等编著,数字化测量技术,机械工业出版社,2009.3 2. 沙占友等编著,低压差线性稳压器设计原理与应用,机械工业出版社,2008.7 河 北 科 技 大 学 教 案 用 纸

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第四节 低压差集成稳压器的原理与应用

提高电源效率的三条途径:

1. 尽量降低线性稳压器的输入电压。 2. 选用低压差稳压器。 3. 采用高效率开关电源。

一、低压差集成稳压器的性能特点

目前生产的串联调整式三端集成稳压器普遍采用电压控制型,为了保证稳压效果,稳压器的输入-输出压差一般要取4V~6V,这是造成电源效率低的主要原因。若不考虑电源变压器和整流器的损耗,电源的总功率P就等于稳压器的功耗PD与输出功率PO之和:

P=PD+PO (6-4-1)

式中,PD为无用功率,它等于输入-输出压差与输出电流的乘积,即PD=(UI-UO)IO。PO是有用功率。对于串联调整式线性电源,若忽略其静态工作电流Id,则输入电流与输出电流相等,即II=IO,因此电源转换效率

POIUUPη==O=OO=O×100% (6-4-2)

UIII UIPD+POP举例说明,7805型三端集成稳压器的标称输出电压UO=5V,当UI=9V~11V时,输入-输出压

差是4V~6V。不难算出,在UI分别为13、11、9V时,η依次为38%、45.5%、55.6%。一般情况下线性集成稳压器的转换效率只有45%左右。很显然,有大约50%的电能被浪费掉了。

低压差稳压器属于电流控制型稳压器,并选用低压降的PNP型晶体管作为内部调整管,从而把输入-输出压差降低到0.5V~0.6V以下。

LM2930与普通三端稳压器7805的对比性试验见表6-4-2。

二、低压差集成稳压器的分类

线性稳压器的5种基本类型如图6-4-4所示。a图为传统的NPN型线性稳压器,其输入-输出压

图6-4-4 线性稳压器的5种基本类型

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a)传统的NPN型稳压器 b)准低压差线性稳压器(QLDO) c)低压差线性稳压器(LDO)

d)PMOS超低压差线性稳压器 e)NMOS超低压差线性稳压器

差超过2.5~3V,I为驱动电流(下同)。b图为准低压差线性稳压器(QLDO),其压差可减小到0.9~1.5V。c图为PNP型低压差线性稳压器(LDO),其压差仅为0.3~0.6V。d图为由P沟道MOS管构成的超低压差线性稳压器(简称PMOS VLDO),其压差可降至100mV左右。e图为由N沟道MOS管构成的超低压差线性稳压器(简称NMOS VLDO),其压差压差可低至几十毫伏。

低压差线性稳压器与其他几种集成稳压器的性能比较见表6-4-2。

表6-4-2 低压差线性稳压器与其他稳压器的性能比较

稳 压 器 类 型 内部功率管的结构 普通线性成稳压器 双极型NPN达林顿调整管 控制特性 输入-输出压差 静态工作电流 低压供电时的效率 输出噪声及纹波 输出状态自检(POK)、延无 迟供电、电源关断功能 外形尺寸 较大 关断功能 较小 很小 较大 电流控制型 高 小 较低 小 低压差稳压器 双极型PNP功率调整管 电流控制型 低 较大 高 小 部分产品具有电源大部分产品都有 部分产品有 超低压差稳压器 P沟道功率MOSFET调整管 电压控制型 极低 极小 很高 很小 开关稳压器 双极型或MOSFET功率开关管 脉宽调制(PWM)型 较高 较小 高 最大 三、低压差集成稳压器的应用

1. 由SPX1584构成的奔腾微处理器电源

SPX1584是美国Sipex公司生产的8A低压差稳压器。SPX1585分固定输出式(+3.3V)、可调输出式两种类型。该产品适用于微处理器或便携式仪表的稳压电源、恒流源及电池充电器。SPX1584的输出电压精度为±1%,满载时的压差为1.1V。电压调整率为0.015%、负载调整率为0.1%。最大输出电流为8A。由SPX1584构成奔腾微处理器电源的电路如图6-5-1所示。计算输出电压的公式如下:

图6-5-1 由SPX1584构成奔腾微处理器电源的电路

UO=1.240×(1+

R2) (6-5-1) R1当R1=120Ω,R2=200Ω时,根据式(6-5-1)计算出UO=+3.3V。

四、低压差线性稳压器的设计要点

(1)输入电压必须大于额定输出电压与输入-输出压差之和,即UI>UO+ΔU。否则低压差线性稳压器将失去稳压功能。

(2)为减小分布电容和分布电感,输入电容器和输出电容器应靠近低压差线性稳压器。在输入

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