可調穩壓器在需要調整其輸出電壓時的典型使用…
圖1顯示了LM350 (LM317)可調穩壓器在需要調整其輸出電壓時的典型應用。
圖1:LM350 (LM317)可調穩壓器在需要調整輸出電壓時的典型使用。
該電壓在此給出的大約為:
eo = Vref * (R2/R1 + 1)
電位器R2通常是電路中最不可靠的部份。如上面的等式所示,電位計的擊穿(例如,觸點丟失、開路)會使R2的有效值最大化,而使輸出電壓也達到最大值——僅比輸入電壓低約1.5V。
當很少進行調整且負載的安全性不重要時,這可能不是一個很大的問題。但是,當我們想要進行頻繁調整,或者事先不知道負載時(例如在實驗室電源的情況下),圖2a中的電路可能是更好的選擇。
圖2a:可調穩壓器的安全改進版本。
然而,該電路不能將其輸出電壓調節到下限Vref,這是它的局限性。
有幾種安全可調穩壓器的替代配置,它們或多或少地避免了越界的危險。最安全的情況是讓輸出電壓下降到非常接近Vref,這需要3或4個額外的元件(即電阻器和電晶體),因此,讓我們看一下圖2b中具有更多折衷的配置。
圖2b:安全可調穩壓器的替代配置。
該電路可以將其輸出電壓調節到下限Vref。輸出電壓(如果電位器Rp發生擊穿)約為2…5V,這是一個折衷值。
由於圖2b中的電路計算不是很簡單,因此此處將以Python程式碼的形式提供一些計算路徑。
該電路有兩個輸出電壓範圍:從eo11到eo12,以及從eo21到eo22 (見圖3程式碼)。該範圍是由開關Sw (例如nJFET、nFET或任何良好的機械簧片繼電器)進行選擇的。
請注意:如果電阻器R11和Rp太大而無法提供穩壓器IC所需的最小負載(最大10mA),那麼如果總負載太輕,輸出就可能會失控。
為了避免這種情況,開始計算時為R11選擇任何合適的值可能更明智。
還必須提供Rp值和範圍。
圖3中的程式碼給出了R22和R23的計算。
#-code-begins R11=560 # Ohm Rpot=2180 # Ohm</p/>eo11=1.25 #V eo12=5.6 #V eo21=5.4 #V eo22=23.0 #VVref=1.25 #V print()# Let K12 = eo12/Vref – 1 K21 = eo21/Vref – 1 K22 = eo22/Vref – 1 Rp = Rpot from math import sqrt def checkEq(R11, R22, R23): Rx=R22*R23/(R22+R23) – K21*(Rp+R11) Rx=R11 – (R22*(Rp+R23)/(R22+Rp+R23) / K22) def par(r1,r2): return(r1*r2/(r1+r2)) eo=eo12 eo=eo21 #5.1V #eo=eo22 #24V ?? #R1 = R11 #Let w3=K22/K21 Q=B*B – 4*A*C R23_1 = (0-B + sqrt(Q)) /2/A # recalc eoij for a coherence check print(“Fig2c:”, f” eo12={eo12:.2f}”, f” eo21={eo21:.2f}”, f” eo22={eo22:.2f}”) # since the solution we got may be very sensitive due to a possible presence of a singular point in its vicinity (i.e. a small deviation of a resistor’s value can have large impact on the voltage) – hence 2 conclusions follows: #-end-of-code- |
圖3:R22和R23計算程式碼。
來自調節端的50μA (典型值)電流iA (代表誤差項),將在R23上產生壓降。連同標稱1.25V參考電壓Vref,此壓降決定了電位器Rp發生擊穿時的輸出電壓:
eoBreak = iA * R22 + Vref
因此,當降低R22的值時,可以在某種程度上降低eoBreak的值。
(參考原文:A safe adjustable regulator,by Peter Demchenko)
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