三端稳压器对于我们来说再熟悉不过,它以其电压输出稳定、外围电路简单的特点被广泛使用。今天介绍一个在三端稳压器基础上增加几个外围器件对其进行扩流和限流的电路,并详细讲解其工作原理和设计技巧。
电路图如下:
稳压芯片我们以78M05为例,它能承受的最大负载电流是0.5A。假如负载增大到1A,在不更换稳压器的前提下,我们就可以使用上面的那个电路,思路就是将一部分电流分摊到另一条支路上。如图所示 I1 是流过78M05这条支路的电流,I2 是流过R1、Q2这条支路的电流,这两条支路的电流最终汇总流入负载。在已知负载电流的前提下,我们只需改变 R1 和 R2的阻值就可以任意配置 I1 和 I2 的大小。
根据KCL得:I总 = I1 + I2 ① ,根据KVL得:UAB = UAC + UCB ② 即I1*R2 = I2*R1 +0.7 ,来看三极管Q1,由于R1接在Q1的BE级,所以R1两端的电压被限制在0.7V以内,当I2小于0.7/R1时,Q1截止,Q2导通(有一种情况负载电流很小全部经过稳压器,这时Q2是截止的),当I2欲大于0.7/R1时,Q1导通,Q2截止。所以又可以得到一个条件:I2 < 0.7/R1 ③。
我们通过一个实例来分析,负载电流 I总 = 1A,将流过稳压器的电流 I1 设置成0.3A,带入②式得:0.3 * R2 = 0.7 * R1 +0.7,结合③式将R1阻值设为0.5Ω,可得R2 = 3.5Ω,取一个常用值3.6Ω。
总结:本文旨在提供该电路的原理剖析,并非推荐使用该电路用在大电流的场合,在大电流降压场合完全可以换更大封装的稳压器或效率更高的DC-DC变换器。因为该电路增加的大功率晶体管并不能在体积、散热、成本、稳定性上占优。