使用LT1083构建一个7.5 a稳压器

文章:Giovanni di Maria

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在设计任何板的电源部分时,最常用的电压稳压器是78xx,79xx,lm317,lm337或类似。工程师知道这些控制器是安全的。可靠且易于使用,但它们的当前有限。如果您需要更多的电源,可以使用ADIM DEVICEST LT1083稳压器找到简单廉价的解决方案

强大的监管机构

LT1083调节器(参见符号和引脚图1)允许您调整正电压,并提供高达7.5 a的电流,高效率。内部电路设计为输入和输出之间高达1v的差动。在最大输出电流时,最大压降电压为1.5V。需要一个10 uF的输出电容。以下是一些值得注意的特点:

  • 可调输出电压;
  • 目前高达7.5安培;
  • TO220容器;
  • 内部有限的耗散力量;
  • 最大差分电压为30V。

它可用于各种应用,如开关稳压器,恒定电流调节器,高效率的线性稳压器和电池充电器。本教程中检查的模型具有可变和可配置的输出电压。还有另外两个型号,LT1083-5和LT1083-12,分别以5 V和12V稳定输出。

LT1083调节器

图1:LT1083稳压器

输出电压为5v的最小应用图

图2.显示了一个5v调节器的应用图。输入电压必须大于6.5 V。当然,电路的供电电压不能过高,因为所有的能量最终会不必要地散失在热量中,从而大大降低系统的效率。稳压器通过它的三个引脚连接到输入端、输出端和一个决定输出电压值的电阻分压器。强烈建议使用两个电容器,一个在输入端,一个在输出端。该方案具有将输出电压稳定在5v的功能。因此,分压器由两个1%精度的电阻组成,第一个是121欧姆,第二个是365欧姆。很明显,用微调器或电位器替换两个无源元件就实现了可变电压供电系统。

5-V输出电压

图2:具有5-V输出电压的最小但完全功能的应用方案

图3.示出了通过负载上的电流的第一次测量结果,并由集成稳压器消耗的功率。通过测试载荷的不同值来执行模拟,其阻抗在1欧姆和20欧姆之间。即使负载经历剧烈变化,也是一个非常重要的事实是输出电压的非凡恒定(始终为5V)。事实上,流过负载的电流是极其变量,以及集成稳压器消耗的功率。在制造商设定的操作限制内剩余时,调节器非常稳定和安全。

测量5 V调节器的示意图

图3:5V调节器示意图的测量结果

该稳压器被设计为在“压差”电压高达1v的情况下工作。这个差值与负载电流无关,由于它的值很低,最终的系统可以非常高效。在图4我们可以看到输入电压,0 V和8 V(红色图)和输出电压(蓝图)之间的图表。根据制造商的特征,在两个电压之间有一个有效的“丢失”约为1 V。

输入、输出和压降电压

图4:输入,输出和丢弃电压的图表

即使使用不同实体的负载,也可以在图中看到的集成电压(用于电阻分频器的值)非常稳定图5

输出稳定性

图5:该图显示了输出的稳定性,它与所使用的负载无关

当输入电压接近期望输出电压时,效率要高得多。以下的平均效率测量使用不同的负载值,使用三种不同的电源,分别在18 V、12 V和6.5 V。

  • 输入电压:18 V,电路效率等于26.71%;
  • 输入电压:12v,电路效率为40.84%;
  • 输入电压:6.5 V,电路效率等于75.37%;

因此,当输入电压远高于输出电压时,稳压器工作得更多,从而耗散更多的能量,从而在未使用的热量中损失。

温度的影响

即使在温度变化下,本教程中检查的调节器也非常稳定。虽然制造商在官方文件中证明了0.5%的稳定性,但获得的结果更加令人满意。现在让我们来检查相当于第一次检查的简单应用程序方案,具有以下静态特征:

  • 输入电压:6.5 V;
  • 输出电压:5 V;
  • 在输出时连接的负载的电阻阻抗:5欧姆;
  • 负载电流:1 a;
  • 该调节器耗电量:1.51 W。

现在让我们通过在-10°C到+ 100°C之间改变温度来运行一个模拟图6我们发现在一个非常宽的温度范围内(110°C的偏移),输出几乎保持不变。集成电路极其稳定,两个热极端输出电压的最大变化仅为6.2微伏。

不同工作温度的输出电压

图6:图中显示了不同工作温度下输出电压的变化

保护二极管

中所示,LT1083稳压器不需要任何保护二极管图7。事实上,由于使用了内部电阻,新的元件设计允许限制回流电流。此外,位于集成电路输入和输出之间的内部二极管,能够管理持续几微秒的50a到100a的电流峰值。因此,即使是调节引脚上的电容也不是严格必要的。只有当一个容量大于5000 uF的电容连接到输出端,同时输入引脚对地短路时,稳压器才会损坏。这是不太可能发生的事情。

没有保护二极管

图7:输出和输入之间的保护二极管不再需要

如何获得不同的紧张感

在输出引脚和调节引脚之间有一个等于+1.25 V的参考电压。如果在这两个端子之间放置一个电阻,就会有恒定的电流流过这个电阻。第二个电阻接地,具有设定总输出电压的功能。10ma的电流足以精确地得到这种调节。通过实现微调器或电位器,可创建可变电压电源。在调节引脚上流过的电流非常低,以微安数量级,可以忽略。下面是计算两个电阻的步骤,对于一个14v的电源,他们可以在图中分压器看到图8和所示的公式图9

  1. 输入电压Vin必须始终尺寸为至少1 V,而不是所需的输出电压,因此vin> 15;
  2. 在输出引脚和参考引脚之间,总始终为1.25 V;
  3. 输出引脚与参考之间的电阻R1必须通过10 mA的电流交叉;
  4. R1的值等于电阻差和必须通过它的电流之间的比率;
  5. 参考销电压等于输出电压减去固定电压1.25V;
  6. 电阻R2也必须通过10 mA的电流通过,因此可以用欧姆的法律容易地计算。

利用R1 = 125欧姆和R2 = 1275值,输出电压恰好是14 V.可以使用3.3 kohm电位器代替R2电阻器来获得具有1 V和VIN之间的电压的可变电源。

分频器电阻计算

图8:计算分频器电阻以获得任何电压值

等式计算两种电阻

图9:用于计算两种电阻的方程

结论

3端子LT1083调节器可调,使用非常简单。它配备了各种保护,通常提供在高性能调节器中。这些保护系统关注165°C以上的短路和热关断。出色的稳定性允许创建顶部质量的电力系统。需要150 UF电解电容器或22个UF钽输出电容以实现完全稳定性。

本文最初发布EEWeb

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