電源供應(yīng)器 (五) 穩(wěn)壓器 (Regulators) 概述 孫恩宏/Steve Sun 1. Zener 二極體與穩(wěn)壓 (Regulation) 這裡我們只想要大概的介紹一下穩(wěn)壓器的概念及如何使用穩(wěn)壓器. 順便想灌輸一個(gè)概念: 穩(wěn)壓的使用並不只限於電源級, 擴(kuò)大機(jī)的其他部分, 只要是需要穩(wěn)定電壓的地方, 就可以使用穩(wěn)壓器。 最簡易的穩(wěn)壓器應(yīng)該是 Zener 二極體. Zener 二極體的電路符號是:   假設(shè) Zener 二極體的陰極電位高於陽極電位:   所以, 通過 Zener 的最大電流是 50 mA. 輸出電壓 “大概” 是 5.1 V. 如果您更仔細(xì)觀查 Zener 的 V-I 曲線, 您應(yīng)該看出: Zener 只能用來作粗糙的穩(wěn)壓. 拿 1N4733 為例, 它的輸出電壓在 4.8 – 5.4 V 之間。 Zener 並聯(lián)穩(wěn)壓器對抑制漣波的功效並不好, 但是可以提供較穩(wěn)定的電壓, 當(dāng)成穩(wěn)壓 IC 的輸入使用。 對要求較高的電路, Zener 並不非常實(shí)用, 但是可以與電晶體, OP, 穩(wěn)壓 IC 等綜合運(yùn)用提供高穩(wěn)定度的直流電源. Zener 二極體另外一個(gè)缺點(diǎn)是噪音. 在擴(kuò)大機(jī)中應(yīng)用時(shí), 通常都與電容並聯(lián), 以減低 Zener 的噪音。 2. 蒸氣管 (Gas Tube) 與穩(wěn)壓 蒸氣管穩(wěn)壓的原理和 Zener 穩(wěn)壓的原理相同: 利用調(diào)節(jié)電流的特性, 達(dá)成穩(wěn)壓的效果. 它們的使用方法如下:  較常使用的小型蒸氣管有: OA2, OB2. OA2的起動電壓是 160 V, OB2的起動電壓是 115V. 起動後, OA2 的工作電壓是 150 V, OB2的工作電壓是 108 V. 它們的工作電流需要保持在 5 mA – 30 mA 之間. 請您調(diào)整 R1 使最高工作電流為 30 mA. 如果省略 R1, 將有大量電流進(jìn)入蒸氣管, 蒸氣管會被燒毀。 蒸氣管可以串聯(lián)使用, 達(dá)到高電壓的要求:  這節(jié)要介紹穩(wěn)壓 IC. 穩(wěn)壓 IC 可以相當(dāng)有效的減低成本, 減小佔(zhàn)用的空間. 但是, 真空管擴(kuò)大機(jī)電壓要求很高, 穩(wěn)壓 IC 的使用必須配合適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì), 才不會讓真空管擴(kuò)大機(jī)的高熱量與高電壓影響到 IC 的穩(wěn)定度。 三端 IC 穩(wěn)壓器是非常容易使用的電子元件. 讓我們從最簡單的穩(wěn)壓 IC, LM78xx, LM79xx 看起。 LM78xx 有三隻接腳: in, out, gnd. 分別接到輸出, 輸出及地線. 輸出的電壓固定. 7805 輸出 +5 V, 7812輸出 +12 V,… 使用這些 IC 時(shí)要注意輸入電壓要在 data sheet 的範(fàn)圍內(nèi). 下圖是 LM7805 的實(shí)際應(yīng)用:  如果需要負(fù)電壓供應(yīng), 可以換用 79xx 系列. LM7905 輸出 – 5 V, LM7912 輸出 –12 V.....等等，依此類推。 78xx, 79xx 最不方便的地方是輸出電壓已經(jīng)固定. (當(dāng)然您可以在 gnd 下方加上 Zener, 把 gnd, out 腳的電位墊高的手段達(dá)成高壓穩(wěn)壓的目的。) 接下來, 讓我們看一些更好, 更易使用的穩(wěn)壓 IC: LM317, LM337。 LM317 與 LM78xx 一樣有三隻接腳: in, out, adj. 不同的是 adj 接腳取代了 gnd 接腳. LM78xx 穩(wěn)壓 IC 有固定的輸出電壓. LM317 並沒有固定的輸出電壓, LM 317 只控制 out 與 adj 接腳間的電位差為 1.25 V。 讓我們來看一下 LM317 的用法:    另一個(gè)要注意的是: 317 的最大供應(yīng)電流是 1 A。如果需要更高的電流，則應(yīng)尋求不同的封裝形式，或者使用其他編號，如LM317對應(yīng)的LT1085CT或LM337對應(yīng)的LT1033CT，就能夠提供3A的電流，但仍為TO-220封裝。 LM317 使用時(shí), 如果 R2 並聯(lián)一個(gè)電容, 可以大幅提高抵抗?jié)i波的能力. 並聯(lián)一個(gè)電容的同時(shí), 您應(yīng)該多加一個(gè)二極體, 使得電容放電時(shí), 保護(hù) 317。  1.需要負(fù)電壓時(shí), 可以使用 LM337。 2.使用時(shí), 通常會加上 “逆向保護(hù)” (1N4004) 4. 以LM317擔(dān)任恆流源 顧名思義, 恆流源 (constant current source, sink) 可以提供或是吸收穩(wěn)定的電流。 LM317 out 與 adj 接腳間的電位差是 1.25 V. 如果加上一個(gè)1.25 Ohm 電阻, 流入電阻的電流就會是穩(wěn)定的 1A! 也就是說 LM317 的 in 有穩(wěn)定的 1 A 流入, out 有穩(wěn)定的 1 A 流出 (adj 會有大約50uA 流出), 可以用來提供或是吸收負(fù)載穩(wěn)定的 1 A 電流: |
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