EEWorld 电子工程世界

文章数:4255 被阅读:1961980

账号入驻

干货 | 图文讲解为什么不能在Vcc上直接并联稳压管

2019-07-13
    阅读数:

最近看到一些电源工程师,可能是入门不久,都在电路图中的Vcc接芯片的地方加入了一个12V左右稳压管。目的是为了保证芯片的电压上限,意图很明确,稳压管能够保护芯片不会因为电压过高问题而烧毁。看上去没啥毛病,但实际上很危险。

我们一起来初步分析一下:


大概估算稳压管的功率消耗


如果在正常情况下,比如Vcc绕组的上端为正下端为负的时候,上端对地电位为14V,经过限流电阻和Vcc整流二极管到稳压管和芯片,此时我们计算一下稳压管和IC以及Vcc电容共同消耗的电流:在不考虑二极管压降的情况下,Iic+Izener+Ic=(14-12)/10=0.2A,假设占空比为0.5,此时稳压管和IC共同消耗的功率为12*0.2*0.5=1.2W,除掉一部分Vcc电容上的电流,虽然没有1.2W但IC和稳压管消耗的功率还是比较大,然后芯片的电流主要用来做mos管的驱动消耗是比较小的,所以大部分功耗在稳压管上。

我们再来看一下限流电阻上的功耗,假设占空比为0.5,很好计算,变压器Vcc绕组上端为14V,到稳压管12V,如果不考虑整流二极管的压降电阻上的压降为2V,可以计算得到限流电阻上的功耗为,22/10 * 0.5=0.2W,也比较大。

请注意上面的分析只是一个简单的理论初步分析,还有一些实际情况没考虑(比如电流大了,Vcc绕组的电压可能会被拉得更低一点),实际上可能功耗比上面的分析要小一点,但还是比较大。

但是不要忘了,上面分析的这个还是比较好的情况来分析的,我们试想一下,你的变压器Vcc绕组上的电压不可能设计的那么准,比如在输出空载时Vcc绕组是14V,如果主输出功率比较大,Vcc可能上升都18V,20V甚至更高,另外Vcc电压飘跟电源功率,跟变压器绕制工艺也有很大关系,这些都是不好把控的,调试的需要限流电阻也不一定是10Ω,所以这个方案肯定是不行的。

我只想说强扭的瓜不甜啊。



这个接法导致的问题:第一效率太低,第二有可能直接把烧毁稳压管。
如我我们非要更好保护IC,或者Vcc空满载的电压相差太大需要稳压,我们该怎么接比较好?

我画了一个电路,这也是非常常见的电路,供大家参考。


用一个电阻,一个稳压管,一个N型三极管,组件一个简单的线性稳压。

这个电路没有存在上面那个电路的那些弊端。

我们也来简单分析一下:
假设Vcc上正下负的时候,上方为14V,此时没有稳压管强制把电压拉低(稳压管是经过了一个比较大的电阻串联才到地的),所以经过整流后C1上的电压是14V左右,而C2的正极接的是NPN三极管的e极,而e极是跟随三极管的b极的电压的,所以C2上的电压会被稳定到12V(三极管PN结压降忽略),然后我们来分析一下从C1到C2流过的电流,很简单,三极管左端一个电流消耗在IC上,另一个电流在C2上,三极管流过的电流就是Iic+Ic2,这两个电流都是比较小的,所以三极管上的压降乘以这个电流,这是三极管上消耗的功率。

分析下来没有什么大的功耗,消耗了一部分功耗但对于效率影响很小,比如要是没有这个稳压电路,这个14V加在IC之上,而IC功率消耗很大一部分是用在驱动输出之上,IC上的大部分损耗为Vcc*Ig(Vcc电压*驱动电流),对于芯片来说,Vcc越高损耗就越大。所以加这个稳压电路没有增大多少功耗,只是把本该IC的部分功耗转移到了三极管之上,当然主要是要把IC的供电电压稳住。


来源:网络整理。如涉及版权,请联系删除。


聚焦行业热点, 了解最新前沿

敬请关注EEWorld电子头条

http://www.eeworld.com.cn/mp/wap

复制此链接至浏览器或长按下方二维码浏览

以下微信公众号均属于

 EEWorld(www.eeworld.com.cn)

欢迎长按二维码关注!


EEWorld订阅号:电子工程世界

EEWorld服务号:电子工程世界福利社   

About Us 关于我们 客户服务 联系方式 器件索引 网站地图 最新更新 手机版

站点相关: TI培训

北京市海淀区知春路23号集成电路设计园量子银座1305 电话:(010)82350740 邮编:100191

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2018 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved