方案一:
1 如圖1
所示,此電路為較為常用的擴流電路,對此電路分析如下:
io = ioxx + ic.
ioxx = ireg – iq ( iq
為穩壓晶元的靜態工作電流
,通常為
4-8ma)
ireg = ir + ib = ir + ic/β (β
為功率管的電流放大倍數
)ir = vbe/r1 ( vbe
為功率管的基極導通電壓)
所以ioxx = ireg – iq = ir + ib – iq
= vbe/r1 + ic/β- iq
由於iq很小,
可略去,
則: ioxx = vbe/r1 + ic/β 以
tip32c
作為功率管為例,查技術手冊可得
vbe = 1.2v, 其β
可取10
ioxx = 1.2/r + ic/β = 1.2/22 + ic/10 = 0.0545 + ic/10 (
此處取r
為22 ohm )
ic = 10 * (ioxx – 0.0545 ) 假設
ioxx = 100ma, ic = 10 * ( 100 - 0.0545 * 1000 ) = 455(ma)
則io = ioxx + ic = 100 + 455 = 555 ma.
再假設ioxx = 200a, ic = 10 * ( 200 – 0.0545 * 1000 ) = 1955ma
io = ioxx + ic = 200 + 1955 = 2155ma
由此可見輸出電流大大的提高了。
本電路優點是結構簡單、穩定、易於除錯,缺點是此電路為線性穩壓電路,內部功率損耗較大,效率較低,電路缺乏有效保護。本電路中使用的功率管為
pnp型,較大功率的不太好找。
如果所需的功率仍然不夠可以採用多隻功率管併聯,兩隻功率管併聯擴流的電路圖如圖
2所示:
2 方案二:
3 如圖3
所示,此電路為採用了
npn型功率管的擴流電路,基本原理與方案一所示電路相同這裡不再贅述,和方案一相比由於採用
npn型功率管在選型上更為豐富,缺點穩壓晶元的取樣電阻沒有直接連線在整個穩壓電路的輸出端,會使穩壓電源的穩定性有所降低。
方案三:
3 在本電路中,擴流取樣電阻(
r4)移到了穩壓器的輸入端,因此擴流管的輸出端直接與穩壓器的輸出端並接。於是本電路的優點是穩壓效能好。缺點是大功率的
pnp型難找,需要乙隻小功率的
pnp管與另外乙隻大功率的
npn型大功率管組成復合管,使得電路比較複雜。
圖中的三極體
q3與電阻
r3r4
組成了擴流管的限流保護電路。限流電流的工作原理很簡單:當輸出電流大於設定安全值時,在取樣電阻
r1//r2
上電壓降增
大到使三極體
q2導通,對擴流管
q1的基極電流分流,從而使其發射極(負載)電流不在增大,實現了保護。當負載電流減小後,
q2恢復到常態(截止狀態)。
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