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稳流源的种类
1、晶体管稳流源
2、场效应管稳流源
3、集成放大电路稳流源
线性调整率、负载调整率、基准电压、输出纹波、纹波抑制比、纹波电流
◆特性简介
可调整输出电压低到1.2V。
保证1.5A输出电流。
典型线性调整率0.01%。
典型负载调整率0.1%。
80dB纹波抑制比。
输出短路保护。
过流、过热保护。
调整管安全工作区保护。
标准三端晶体管封装。
◆电压范围
LM117/LM3171.25V至37V连续可调。
其封装形式如下:
引脚图(顶视)
注:
输入至少要比输出高2V,否则不能调压。
输入电要最高不能超过40V吧。
输出电流最好不超过1A。
输入12V的话,输出最高就是10V左右。
由于它内部还是线性稳压,因此功耗比较大。
当输入输入电压差比较大且输出电流也比较大时,注意317的功耗不要过大。
一般加散热片后功耗也不超过20W。
因此压差大时建议分档调压。
LM317是常见的可调集成稳压器,最大输出电流为2.2A,输出电压范围为1.25~37V。
基本接法如下:
1,2脚之间为1.25V电压基准。
为保证稳压器的输出性能,R1应小于240欧姆。
改变R2阻值即可调整稳压电压值。
D1,D2用于保护LM317。
Uo=(1+R2/R1)*1.25
LM317T应用电路一例
用LM317T制作可调稳压电源,常因电位器接触不良使输出电压升高而烧毁负载。
如果增加一只三极管(如下图所示),在正常情况下,T1的基极电位为0,T1截止,对电路无影响;而当W1接触不良时,T1的基极电位上升,当升至0.7V时,T1导通,将LM317T的调整端电压降低,输出电压也降低,从而对负载起到保护作用。
如去掉三极管、断开W1中心点连线,3.8V小电珠立刻烧毁,测输出电压高达21V。
而加有T1时,小电珠亮度减小,此时LM317T输出电压仅为2V,从而有效的保护了负载。
LM317是美国国家半导体公司的三端可调正稳压器集成电路。
LM317的输出电压范围是1.2V至37V,负载电流最大为1.5A。
它的使用非常简单,仅需两个外接电阻来设置输出电压。
此外它的线性调整率和负载调整率也比标准的固定稳压器好。
LM317内置有过载保护、安全区保护等多种保护电路。
通常LM317不需要外接电容,除非输入滤波电容到LM317输入端的连线超过6英寸(约15厘米)。
使用输出电容能改变瞬态响应。
调整端使用滤波电容能得到比标准三端稳压器高的多的纹波抑制比。
LM317能够有许多特殊的用法。
比如把调整端悬浮到一个较高的电压上,可以用来调节高达数百伏的电压,只要输入输出压差不超过LM317的极限就行。
当然还要避免输出端短路。
还可以把调整端接到一个可编程电压上,实现可编程的电源输出。
器件内部构造
LM317应用电路图(1.25V-37V可调电源)
原理图见图3。
改变R1和R2的比值可使输出电压在1.25-37V之间连续可变。
V1和V2的作用是:
当输出短路时,C2上的电压被V2泄放掉,从而达到反偏保护的目的。
此外,当输入短路时,C3等元件上储存的电压会通过V1泄放,用于防止内部调整管反偏。
C2用以提高IC的纹波抑制能力。
C3用以改善IC的瞬态响应。
C1用于输入整流滤波。
在大电流输出时,IC会因温升过高而截止,必须加适当面积的散热器。
R2应选用线性的电位器。
运放小信号模型
通常输入电阻r为100K或者更高。
而输出电阻ro的值很小,通常为100Ω或者更低。
理想运算放大器:
r=∞,ro=0
为了能够精确输出电流,通常使用一个运放作为反馈,同时使用场效应管避免三极管的be电流导致的误差。
典型的运放恒流源如图
(2)所示,如果电流不需要特别精确,其中的场效应管也可以用三极管代替。
电流计算公式为:
I=Vin/R1
这个电路可以认为是恒流源的标准电路,除了足够的精度和可调性之外,使用的元件也都是很普遍的,易于搭建和调试。
只不过其中的Vin还需要用户额外提供。
从以上两个电路可以看出,恒流源有个定式(寒,“定式”好像是围棋术语XD),就是利用一个电压基准,在电阻上形成固定电流。
有了这个定式,恒流源的搭建就可以扩展到所有可以提供这个“电压基准”的器件上。
最简单的电压基准,就是稳压二极管,利用稳压二极管和一只三极管,可以搭建一个更简易的恒流源。
如图(3)所示:
电流计算公式为:
I=(Vd-Vbe)/R1