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解析三端集成稳压电路

三端稳压集成电路典型应用电路工作原理分析与理解

1.基础知识

(1)外形特性。只有3根引脚,与普通三极管相近,标准封装是TO-220,也有TO-92封装。

(2)系列。78和79两个系列。

(3)散热片要求。小功率应用时不用散热片,但带大功率时要在三端稳压集成电路上安装足够大的散热器,否则稳压管温度过高,稳压性能将变差,甚至损坏。

(4)输出电压规格。5V、6V、8V、9V、12V、15V、18V、24V,−5V、−6V、−8V、−9V、−12V、−15V、−18V、−24V。

(5)输入电压范围。上限可达3 0余伏,为保证工作可靠性,比输出电压高出3~5V裕量,过高的输入电压将导致器件的严重发热,甚至损坏,同时输入电压也不能比输出电压低2V,否则稳压性能不好。

(6)保护电路。电路内部设有过电流、过热及调整管保护电路。

2.78和79系列

(1)78 系列。78系列为正极性三端稳压集成电路,输出正极性直流电压。78后面的两位数字表示输出电压,例如7805表示输出+5V,7812表示输出+12V。

(2)79系列。79系列则为负极性三端稳压集成电路,输出负极性直流电压,79后面的两位数字表示输出电压,例如7905表示输出−5V,7912表示输出−12V。

有时在数字78或79后面还有一个M或L,如78M15或79L12,用来区别输出电流和封装形式等。

78L系列的最大输出电流为100mA,78M系列最大输出电流为1A,78系列最大输出电流为1.5A。

79系列除输出负电压外,其他与78系列一样。

3.三端稳压集成电路引脚分布规律

图3-34所示是三端稳压集成电路引脚分布规律示意图。这种集成电路只有3根引脚,其引脚功能分别是:直流电压输入引脚①、直流电压输出引脚③和接地引脚②,将集成电路正向放置,左起为①脚,自左向右为各引脚。

图3-34 三端稳压集成电路引脚分布规律示意图

4.三端稳压集成电路典型应用电路

图3-35所示是三端稳压集成电路典型应用电路。三端稳压集成电路A1的外电路非常简单。三端稳压集成电路接在整流、滤波电路之后,输入集成电路A1的是未稳定的直流电压,输出的是经过稳定的直流电压。

图3-35 三端稳压集成电路典型应用电路

① 脚是集成电路的直流电压输入引脚,从整流、滤波电路输出的未稳定直流电压从这一引脚输入到A1内电路中。

② 脚是接地引脚,在典型应用电路中接地,如果需要进行直流输出电压的调整,这一引脚不直接接地。

③ 脚是稳定直流电压输出引脚,其输出的直流电压加到负载电路中。

电路中的C1为滤波电容,其容量比较大;C2为高频滤波电容,用来克服C1的感抗特性;C3是三端稳压集成电路输出端滤波电容,一般容量较小。

三端稳压集成电路输出电压调整电路工作原理分析与理解

典型的三端稳压集成电路②脚直接接地,如果实用电路中所要求的输出电压不在78或79系列的输出电压值中,可以通过改动电路来实现。

1.三端稳压集成电路输出电压调整电路工作原理分析与理解

图3-36所示是三端稳压集成电路输出电压大小任意调整电路。这一电路与典型应用电路的不同之处是在②脚与地线之间接入了一只可变电阻器RP1。

图3-36 三端稳压集成电路输出电压大小任意调整电路

②脚流出的电流流过RP1时存在压降,该压降是这一电路输出电压的增大量。设A1采用7809,那么③脚相对于②脚是9V。而③脚相对于地线电压是9V加上RP1上的压降。

调节RP1,可以改变RP1的阻值大小,从而可以调节RP1上的压降,达到调整稳压电路输出电压大小的目的。

当RP1的阻值调到为0Ω时,就是典型的三端稳压电路;当RP1阻值增大时,这一电路的输出电压增大。

2.串联稳压二极管电路

图3-37所示是串联稳压二极管电路。这是三端稳压集成电路A1②脚串联稳压二极管的电路。

图3-37 串联稳压二极管电路

VZ1是稳压二极管,集成电路A1②脚输出的电压使VZ1导通,这样②脚对地之间的电压就是VZ1的稳压值,所以这一稳压电路的输出电压大小就是在A1输出电压值基础上加VZ1的稳压值。

3.串联二极管电路

图3-38所示是串联二极管电路,这是三端稳压集成电路A1②脚串联二极管的电路。

图3-38 串联二极管电路

电路中的VD1是二极管,正极接A1的②脚,VD1在②脚输出电压作用下导通,VD1上的压降为0.7V,所以这一稳压电路输出的电压比典型电路高0.7V。如果多串联几只二极管,输出电压还会增大。

三端稳压集成电路增大输出电流电路工作原理分析与理解

采用单个三端稳压集成电路不能满足输出电流要求时,可以采用增大输出电流的电路。

1.三端稳压集成电路分流管电路

图3-39所示是三端稳压集成电路分流管电路。电路中的R1和VT1是在典型应用电路基础上另加的,用来构成集成电路A1的分流电路。

流过R1的电流在R1两端产生压降,其极性为左正右负,压降加到VT1基极与发射极之间,是正向偏置电压,VT1导通,一部分负载电流通过VT1发射极、集电极供给负载。

图3-39 三端稳压集成电路分流管电路

R1的阻值可以取1Ω,流过R1的电流比较大,要求它的额定功率比较大,否则会烧坏R1。

VT1是PNP型管,为A1分流,称为分流管,流过VT1和A1的电流之和是负载电流。

2.三端稳压集成电路并联运用电路

图3-40所示是三端稳压集成电路并联运用电路。电路中的A1和A2是两块同型号三端稳压集成电路,要求两个集成电路性能一致,否则会在烧坏一块后继续烧坏另一块。

图3-40 三端稳压集成电路并联运用电路

集成电路A1为负载平均分担工作电流,A1和A2为负载电路提供相同的工作电压。