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[導(dǎo)讀] 對(duì)許多需要數(shù)安培供電電流的應(yīng)用而言,三端輸出可調(diào)線性穩(wěn)壓器有易用、低成本和完全片上過(guò)載保護(hù)等特點(diǎn),如美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司的 LM317。

  對(duì)許多需要數(shù)安培供電電流的應(yīng)用而言,三端輸出可調(diào)線性穩(wěn)壓器有易用、低成本和完全片上過(guò)載保護(hù)等特點(diǎn),如美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司的 LM317。增加數(shù)個(gè)元器件可以使三端穩(wěn)壓器具備一種高速度的短路限流能力,從而提高可靠性。限流器可將最大輸出電流限制在一個(gè)安全的恒定水平IMAX上,避免穩(wěn)壓器的損壞。當(dāng)出現(xiàn)一個(gè)故障狀況時(shí),傳輸晶體管上的功耗近似于 VIN×IMAX。要讓設(shè)計(jì)的穩(wěn)壓器能承受過(guò)載,就需要謹(jǐn)慎地選擇元器件的額定值(經(jīng)常是留了過(guò)大的余地),除非可以在故障發(fā)生時(shí)降低或折疊(foldback)輸出電流。


  圖 1 中的電路包括折疊電流限制功能,通過(guò)增加反饋電阻器R4保護(hù)傳輸晶體管。在正常情況下,晶體管Q2不導(dǎo)通,而電阻器R1和R2將MOSFET Q1偏置在導(dǎo)通狀態(tài)。當(dāng)發(fā)生輸出過(guò)載時(shí),Q2導(dǎo)通,減小了加在Q1上的接通偏置,從而增加了它的漏-源電阻,限制了進(jìn)入穩(wěn)壓器IC1(LM317)的電流。增加的 R4使Q2的偏置電流大小與輸出電壓VOUT有關(guān),VOUT在過(guò)載情況下呈下降趨勢(shì)。
  圖1的電路中,最大折疊電流IKNEE與短路電流ISC的值可分別計(jì)算如下:

  公式1

  公式 2

  在實(shí)際設(shè)計(jì)中,選擇IKNEE和ISC的值,R3A和R3B選擇相同阻值,然后用公式1和公式2計(jì)算出電阻器RSC和R4的值。針對(duì)圖1中的電路,輸出的最大電流和短路電流分別固定為0.7A 和0.05A。R3A和R3B選擇100Ω時(shí),可通過(guò)公式算出RSC值為 0.73Ω,R4為4.3 kΩ。可以用一個(gè)從0Ω至200Ω調(diào)整的可變負(fù)載電阻器驗(yàn)證本電路的性能。圖2所示分別為電路輸出的模擬與實(shí)測(cè)電壓-電流(VOUT和IOUT)特性,兩者非常接近。

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