Der Transistor Geringer Ausfall Die im folgenden Artikel erläuterten Ideen für Spannungsreglerschaltungen können verwendet werden, um stabilisierte Ausgangsspannungen ab 3 V und darüber zu erhalten, z. B. 5 V, 8 V, 9 V, 12 V usw. mit einem extrem niedrigen Ausfall von 0,1 V.
Wenn Sie beispielsweise die vorgeschlagene 5-V-LDO-Schaltung herstellen, wird weiterhin ein Ausgang mit konstanten 5 V erzeugt, selbst wenn die Eingangsversorgung nur 5,1 V beträgt
Besser als die 78XX-Regler
Für den Standard 7805 Regler Wir stellen fest, dass sie zwangsweise mindestens 7 V benötigen, um einen präzisen 5-V-Ausgang zu erzeugen, und so weiter. Dies bedeutet, dass der Ausfallpegel 2 V beträgt, was für viele Anwendungen sehr hoch und unerwünscht erscheint.
Die unten erläuterten LDO-Konzepte können als besser angesehen werden als die gängigen 78XX-Regler wie 7805, 7812 usw., da die Eingangsversorgung nicht 2 V höher als der beabsichtigte Ausgangspegel sein muss, sondern mit Ausgängen innerhalb von 2% des Eingangs arbeiten kann.
In der Tat für alle Linearregler wie den 78XX oder LM317, 338 usw. Die Eingangsversorgung muss 2 bis 3 V höher sein als der intern stabilisierte Ausgang.
Entwurf eines 5-V-Low-Dropout-Reglers
HINWEIS: BITTE EINEN 1K-WIDERSTAND ZWISCHEN Q1-BASIS UND Q2-SAMMLER HINZUFÜGEN
Die obige Abbildung zeigt einen einfachen Low-Dropout 5 V stabilisierter Spannungsregler Design, das Ihnen eine ordnungsgemäße 5 V stabilisiert, selbst wenn die Eingangsversorgung auf weniger als 5,2 V gefallen ist.
Die Arbeitsweise des Reglers ist eigentlich sehr einfach, Q1 und Q2 bilden eine einfache hohe Verstärkung Common-Emitter Netzschalter, mit dem die Spannung mit geringem Ausfall vom Eingang zum Ausgang geleitet werden kann.
Q3 in Verbindung mit der Zenerdiode und R2 arbeiten wie ein grundlegendes Rückkopplungsnetzwerk, das den Ausgang auf den Wert regelt, der dem Zenerdiodenwert (ungefähr) entspricht.
Dies impliziert auch, dass durch Ändern der Zenerspannung Wert kann die Ausgangsspannung entsprechend geändert werden. Dies ist ein zusätzlicher Vorteil des Designs, da der Benutzer selbst die nicht standardmäßigen Ausgabewerte anpassen kann, die von den festen 78XX-ICs nicht verfügbar sind
Entwerfen eines 12-V-Low-Dropout-Reglers
HINWEIS: BITTE EINEN 1K-WIDERSTAND ZWISCHEN Q1-BASIS UND Q2-SAMMLER HINZUFÜGEN
Wie im vorherigen Abschnitt erläutert, wird durch einfaches Ändern der Zenerwerte der Ausgang auf das erforderliche stabilisierte Niveau geändert. In der obigen 12-V-LDO-Schaltung haben wir die ersetzt Zenerdiode mit einer 12-V-Zenerdiode, um einen 12-V-geregelten Ausgang über Eingänge von 12,3 V bis 20 V zu erhalten.
Aktuelle Spezifikationen.
Die aktuelle Ausgabe von diesen LDO-Designs hängt vom Wert von R1 und der aktuellen Handhabungskapazität von Q1, Q2 ab. Der angegebene Wert von R1 ermöglicht ein Maximum von 200 mA, das durch geeignetes Verringern des Werts von R1 auf höhere Ampere erhöht werden kann.
Stellen Sie zur Gewährleistung einer optimalen Leistung sicher, dass Q1 und Q2 mit angegeben sind hohes hFE , mindestens 50. Neben dem Q1-Transistor muss Q2 auch ein Leistungstransistor sein, da es dabei auch etwas heiß werden kann.
Kurzschlussschutz
Ein offensichtlicher Nachteil der erklärten Low-Drop-Schaltungen ist das Fehlen von Kurzschlussschutz Dies ist normalerweise eine standardmäßige integrierte Funktion in den meisten normalen festen Reglern.
Trotzdem kann die Funktion hinzugefügt werden, indem eine Strombegrenzungsstufe unter Verwendung von Q4 und Rx eingeschlossen wird, wie unten gezeigt:
HINWEIS: BITTE EINEN 1K-WIDERSTAND ZWISCHEN Q1-BASIS UND Q2-SAMMLER HINZUFÜGEN
Wenn der Strom über den vorbestimmten Grenzwert ansteigt, wird der Spannungsabfall über Rx ausreichend hoch, um Q4 einzuschalten, wodurch die Q2-Basis geerdet wird. Dies führt dazu, dass die Leitung von Q1, Q2 stark eingeschränkt wird und die Ausgangsspannung abschaltet, bis natürlich die Stromaufnahme wieder auf den normalen Pegel zurückgesetzt ist.
Low-Drop-Transistorregler mit Sanftanlauf
Dieser Spannungsregler mit hoher Verstärkung, der nur ein paar Transistoren verwendet, weist Eigenschaften auf, die besser sind als die des weit verbreiteten Vielfachen Emitter-Follower-Varianten .
Die Schaltung war in einem versucht worden 30 Watt Stereoverstärker Dies erforderte streng eine stark geregelte Versorgung und auch eine Ausgangsspannung, die langsam und allmählich um null Volt bis zum Maximum ansteigen konnte, wenn der Stromkreis anfänglich eingeschaltet wurde.
Dies weicher Start Der Plan (ca. 2 Sekunden) für die Leistungsverstärker half den 2000-uF-Ausgangskondensatoren beim Laden, ohne zu viel Kollektorstrom in den Ausgangstransistoren auszulösen.
Die normale Ausgangsimpedanz des Reglers beträgt 0,1 Ohm. Die Ausgangsspannung wird durch Lösen der Gleichung ermittelt durch:
VO = VZ - VBE1.
Die Anstiegszeit der Ausgangsspannung wird durch Berechnung durch die Formel bewertet:
T = RB.C1 (1-Vz / V).
Eine Reihe digitaler Geräte erfordern eine voreingestellte Einschaltsequenz für ihre Netzteile. Durch Festlegen geeigneter RB / C1-Werte könnte die Anstiegszeit des Ausgangs der Schaltung festgelegt werden, um diese Sequenz oder dieses Verzögerungsintervall zu liefern
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