常用扩流电路分析

2019-04-13 12:25发布

  方案一: 1 如图 1 所示,此电路为较为常用的扩流电路,对此电路分析如下: Io = Ioxx + Ic.
Ioxx = IREG – IQ ( IQ
为稳压芯片的静态工作电流 , 通常为 4-8mA)
IREG = IR + Ib = IR + Ic/β (β
为功率管的电流放大倍数 )
IR = VBE/R1 ( VBE
功率管的基极导通电压 ) 所以 Ioxx =  IREG – IQ = IR + Ib – IQ
         =  VBE/R1 + IC/β- IQ     
        
由于 IQ 很小 , 可略去 , : Ioxx = VBE/R1 + IC/β TIP32C 作为功率管为例,查技术手册可得 VBE = 1.2V, β 可取 10 Ioxx = 1.2/R + Ic/β = 1.2/22 + Ic/10 = 0.0545 + Ic/10 ( 此处取 R 22 OHM ) Ic = 10 * (Ioxx – 0.0545 ) 假设 Ioxx = 100mA, Ic = 10 * ( 100 - 0.0545 * 1000 ) = 455(mA)
Io = Ioxx + Ic = 100 + 455 = 555 mA. 再假设 Ioxx = 200A, Ic = 10 * ( 200 – 0.0545 * 1000 ) = 1955mA
Io = Ioxx + Ic = 200 + 1955 = 2155mA
由此可见输出电流大大的提高了。 本电路优点是结构简单、稳定、易于调试,缺点是此电路为线性稳压电路,内部功率损耗较大,效率较低,电路缺乏有效保护。本电路中使用的功率管为 PNP 型,较大功率的不太好找。 如果所需的功率仍然不够可以采用多只功率管并联,两只功率管并联扩流的电路图如图 2 所示: 2 方案二: 3          如图 3 所示,此电路为采用了 NPN 型功率管的扩流电路,基本原理与方案一所示电路相同这里不再赘述,和方案一相比由于采用 NPN 型功率管在选型上更为丰富,缺点稳压芯片的采样电阻没有直接连接在整个稳压电路的输出端,会使稳压电源的稳定性有所降低。 方案三: 3 在本电路中,扩流取样电阻( R4 )移到了稳压器的输入端,因此扩流管的输出端直接与稳压器的输出端并接。于是本电路的优点是稳压性能好。缺点是大功率的 PNP 型难找,需要一只小功率的 PNP 管与另外一只大功率的 NPN 型大功率管组成复合管,使得电路比较复杂。 图中的三极管 Q3 与电阻 R3R4 组成了扩流管的限流保护电路。限流电流的工作原理很简单:当输出电流大于设定安全值时,在取样电阻 R1//R2 上电压降增 大到使三极管 Q2 导通,对扩流管 Q1 的基极电流分流,从而使其发射极(负载)电流不在增大,实现了保护。当负载电流减小后, Q2 恢复到常态(截止状态)。