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眾所皆知，電源電路設(shè)計(jì)，乃是在整體電路設(shè)計(jì)中最基礎(chǔ)的必備功夫，因此，在接下來的文章中，將會(huì)針對(duì)實(shí)體電源電路設(shè)計(jì)的案例做基本的探討。 電源device電路 ※輸出電壓可變的基準(zhǔn)電源電路 （特征：使用專用IC基準(zhǔn)電源電路） 圖1是分流基準(zhǔn)（shunt regulator）IC構(gòu)成的基準(zhǔn)電源電路，本電路可以利用外置電阻 與 的設(shè)定，使輸出電壓在 范圍內(nèi)變化，輸出電壓 可利用下式求得： ： 內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓 。 圖中的TL431是TI的編號(hào)，NEC的編號(hào)是μPC1093，新日本無線電的編號(hào)是NJM2380，日立的編號(hào)是HA17431，東芝的編號(hào)是TA76431。 （特征：高精度、電壓可變） ※利用單電源制作正負(fù)電壓同時(shí)站立的電源電路 （特征：正負(fù)電壓同時(shí)站立） 雖然電池device的電源單元，通常是由電池構(gòu)成單電源電路，不過某些情況要求電源電路具備負(fù)電源電壓。 圖3的電源電路可輸出由單電源送出的穩(wěn)定化正、負(fù)電源，一般這類型的電源電路是以正電壓當(dāng)作基準(zhǔn)再產(chǎn)生負(fù)電壓，因此負(fù)電壓的站立較緩慢，不過圖3的電源電路正、負(fù)電壓卻可以同時(shí)站立，圖中的TPS60403 IC可使 的電壓極性反轉(zhuǎn)。 ※40V最大輸出電壓的Serial Regulator （特征：可以輸出三端子Regulator IC無法提供的高電壓） 雖然三端子Regulator IC的輸出電壓大約是24V，不過若超過該電壓時(shí)電路設(shè)計(jì)上必需與IC以disk lead等組件整合。 圖5的Serial Regulator最大可以輸出+40V 的電壓，圖中 D2 Zener二極管的輸出電壓被設(shè)定成一半左右，再用R7 VR1 R8 將輸出電壓分壓，使該電壓能與VZ2 的電壓一致藉此才能決定定數(shù)。必需注意的是R7 R8 若太大的話，會(huì)引發(fā)輸出電壓噪聲上升與波動(dòng)等問題；反R7 R8之若太小的話，會(huì)有發(fā)熱耗損電力之虞，因此一般以R7 R8 2-5K 比較合適。 （特征：利用disk lead組件輸出高電壓） 圖6是可以輸出電壓為40-80 的Serial Regulator，由于本電路的輸出電壓非常高，因此無法使用OP增幅IC。圖中的VCEO是利用 120V的2SC2240-GR構(gòu)成誤差增幅器。此外本電路還追加TR5 與Cascode增幅器，藉此改善誤差增幅器的頻率特性。 2SK373-Y是 VDS=100V的FET，它可以構(gòu)成高耐壓的定電流電源。除了FET之外還可以使用最大使用電壓為100V ，定格電力為300MW ，石冢電子的定電流二極管E-202。 ※輸出電壓為 150V的高電壓Serial Regulator （特征：設(shè)有輸出短路保護(hù)電路） 如圖7所示本Serial Regulator的base的共通增幅電路與OP增幅器輸出端連接，因此可以輸出高電壓。如果輸出發(fā)生短路的話，TR3 的保護(hù)電路就會(huì)動(dòng)作，TR3將流入120MA 限制在 范圍內(nèi)，此時(shí)輸入電壓會(huì)施加至 TR2的drain與source之間，所以會(huì)有20W 左右的損失。 （特征：設(shè)有輸出短路保護(hù)電路） 如圖8所示誤差增幅器的基準(zhǔn)電位與輸出電位連接，形成浮動(dòng)增幅型Serial Regulator。雖然電源變壓器（transistor）必需使用誤差增幅器專用的繞線，不過誤差增幅器是由OP增幅器構(gòu)成，因此非常適用于高電壓Regulator。此外為避免輸出短路時(shí)的大電力損失，因此保護(hù)電路具備倒V型特性。 （特征：無封裝面積變大之虞，可將線性電源變成switching電源） 三端子Regulator的損失若超過3W 時(shí)，冷卻片的面積會(huì)變得非常大，因此必需改用非線性而且效率極高較不易發(fā)熱的switching type DC-DC Converter，不過實(shí)際上由于DC-DC Converter使用的組件數(shù)量非常多，因此有可能造成封裝面積過大等問題。 如圖9所示若使用與三端子Regulator同級(jí)的T0-220封裝控制IC，就能獲得輸入電壓為8-24V ，輸出 5V，電流為3.5A 的Step Down Converter。這種Converter最大特征是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單動(dòng)作穩(wěn)定，而且使用組件的數(shù)量非常少，因此不需刻意變更印刷電路板的pattern，或是擔(dān)心封裝面積變大等困擾，雖然價(jià)格稍為偏高不過Serial Regulator幾乎網(wǎng)羅所有的規(guī)格。 本電路是由外置的二極管（diode）、電容、線圈，以及設(shè)定電壓的電阻所構(gòu)成，只有電容比較特殊必需使用switching電源專用低阻抗（impedance）type。 PQ1CG系列的產(chǎn)品幾乎函蓋擁所有電壓、電流規(guī)格，從2.5V 低輸出電壓到5A以下機(jī)型一應(yīng)具全而且都已經(jīng)商品化。表1是T0-220封裝非絕緣型Step Down Converter IC的規(guī)格一覽，表中的PQ1CG3032FZ第五根腳兼具soft start與ON/OFF功能，因此使用上非常方便。 ：VODJ輸出電壓調(diào)整端子；feedback： 輸出歸返（return）端子VC； ：位相補(bǔ)償用端子 ON/OFF：standby端子； ：輸入端子VIN； ：輸出端子VOUT；NS：國 家半導(dǎo)體。 表1 T0-220封裝的DC-DC Converter控制IC的規(guī)格 ※尋址Step Down Converter （特征：IC容易取得價(jià)格低廉） 圖10使用歷史相當(dāng)長(zhǎng)久的Step Down Converter控制IC，它的輸入電壓為8-16V ，輸出電壓為 5V 600MA。本Converter最大特點(diǎn)是價(jià)格低廉容易取得。圖中的MC34063（On Semiconductor Co）動(dòng)作頻率被設(shè)為45KHZ ，因此線圈與電容器的外形可能會(huì)變大，不過只要印刷pattern設(shè)計(jì)得宜的話，上述問題對(duì)動(dòng)作上尚不致構(gòu)成困擾。 必須注意的是類似新日本無線的NJM2360與NJM2374A，雖然是特性相同的IC，不過結(jié)構(gòu)上卻不相同，只有國家半導(dǎo)體的LM2574N-ADJ與Sunken的SAI01是尋址Step Down Converter用IC。 （特征：封裝面積小，操作簡(jiǎn)易的DC-DC Converter） 圖11是利用尋址控制IC構(gòu)成封裝面積很小的Step Down Converter，它的輸入電壓為6-16V ，輸出電壓為 5V 450MA。 圖中的MAX738 IC為8pin的DIP封裝，輸入端的積層陶瓷電容C2 必需貼近IC的lead 否則無法順利動(dòng)作。本IC的動(dòng)作頻率為160-170KHZ 左右，因此周邊的被動(dòng)組件可以使用lead type。電容的等價(jià)串聯(lián)阻抗必需使用低于0.5歐 的type；線圈的inductance為100UH 或是 33UH ※效率95%的超小型Step Down Converter （特征：由5*5MM 的控制IC構(gòu)成） 如圖12所示超小型Step Down Converter，是由外型尺寸為5*5MM 的IC與數(shù)個(gè)外置組件構(gòu)成，本電 路內(nèi)建兩個(gè)power MOSFET屬于同步整流type，它可以利用FBSEL端子的設(shè)定，使輸出電壓VOUT 作1.5 1.8 2.5V 三種切換。 （特征：適用于電池device等模擬電路電源） 以上內(nèi)容來自: http://www.gtkjdg.com/ 未經(jīng)允許，禁止轉(zhuǎn)載 |
