經典的電源電路(7805擴流)
上圖為在非常流行的經典電路上做小許改動的電路圖.
電路目的:
1)+24V 轉換為+5V +/-5%
2)可提供+2A以上的電流.
主要元件: TIP32C (ST)
L7805CV (ST)
圖中的R62,在實際應用中已經更改為22 OHM.
功率元件TIP32C已經加散熱片
--------------------------------------------- 此電路是極為常見的一個線性三端穩壓器擴流電路,我們在實際使用的時候,遇到一些由于沒有考慮周全或者說是低級錯誤的故障,故而開貼讓壇子里面的朋友討論,讓以后用到此電路的朋友不至于重蹈覆轍.
1. 首先說此電源的缺點吧:
1.1 此電源是線性穩壓電路,所有有其特有的內部功率損耗大,全部壓降均轉換為熱量損失了,效率低.所以散熱問題要特別注意.
1.2 由于核心的元件7805的工作速度不太高,所以對于輸入電壓或者負載電流的急劇變化的響應慢.
1.3 此電路沒有加電源保護電路,7805本身有過流和溫度保護但是擴流三極管TIP32C沒有加保護,所以存在一個很大的缺點,如果7805在保護狀態以后,電路的輸出會是Vin-Vce, 電路輸出超過預期值,這點要特別注意.
2. 電源的優點.
2.1 電路簡單,穩定.調試方便(幾乎不用調試).
2.2 價格便宜,適合于對成本要求苛刻的產品.
2.3 電路中幾乎沒有產生高頻或者低頻輻射信號的元件,工作頻率低,EMI等方面易于控制.
3. 說說電路工作原理吧.
Io = Ioxx + Ic.
Ioxx = IREG – IQ ( IQ 為7805的靜態工作電流,通常為4-8mA)
IREG = IR + Ib = IR + Ic/β (β 為TIP32C的電流放大倍數)
IR = VBE/R1 ( VBE 為 TIP32的基極導通電壓)
所以 Ioxx = IREG – IQ = IR + Ib – IQ
= VBE/R1 + IC/β- IQ
由于IQ很小,可略去,則: Ioxx = VBE/R1 + IC/β
查TIP32C手冊,VBE = 1.2V, 其β 可取10
Ioxx = 1.2/R + Ic/β = 1.2/22 + Ic/10 = 0.0545 + Ic/10 (此處取主貼圖中的22 OHM )
Ic = 10 * (Ioxx – 0.0545 )
假設Ioxx = 100mA, Ic = 10 * ( 100 - 0.0545 * 1000 ) = 455(mA)
則Io = Ioxx + Ic = 100 + 455 = 555 mA.
再假設Ioxx = 200A, Ic = 10 * ( 200 – 0.0545 * 1000 ) = 1955mA
Io = Ioxx + Ic = 200 + 1955 = 2155mA
由上面的兩個舉例可見,輸出電流大大的提高了.
上面的計算很多跟貼都講述了,仔細推導一番即可.
3.2 電阻R的大小
R的大小對調整通過7805的電流有很大的關系,取不同的值帶入上式即可看出.
R越大,則輸出同樣的電流的情況下流過7805的電流要小些,反之亦然.
通常這樣的電路中,對于擴流三極管TIP32加散熱片,而對于7805則無需要,但是R的值不能過大,其條件是: R < VBE /( IREG – IB).
3.3 電路中7805輸入端的電容的取值是一個錯誤,前面已經有朋友分析過了,主要是會造成浪涌,在上電的瞬間輸出遠大于5V,對后續電路造成損壞. 實際使用的時候,為了抑制7805的自激振蕩,此電容通常取0.33uF(多數常見的spec.均推薦此參數)
最后有很多朋友都提到散熱的問題,這是線性電源本身要考慮的問題,也是缺點,自己想辦法解決吧,不是此貼要討論的主題.
此電路本人用在某商用設備上,真正的電路除了電容參數不是100uF以為,和主貼中的參數一樣,產品投入市場有幾千臺,證明是可以使用的.此次之所以開貼討論是因為同事用在某新型號產品的時候,改變了此電容參數,造成浪涌問題,燒毀了不少外設,故而再次分析.
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