【任務(wù)】三端穩(wěn)壓器(比如7805)輸出電壓通常要供給多個(gè)芯片,當(dāng)其中一個(gè)芯片短路時(shí)勢(shì)必導(dǎo)致穩(wěn)壓器輸出短路,從而導(dǎo)致連鎖短路,使大面積電路工作失效或損壞。試設(shè)計(jì)一個(gè)穩(wěn)壓器輸出短路保護(hù)電路。
【構(gòu)思】7805的“全素”應(yīng)用電路如下,我們從這個(gè)最基本的電路開(kāi)始構(gòu)建短路保護(hù)電路。
當(dāng)輸出短路時(shí),通過(guò)7805的電流猛增,我們的目標(biāo)是使使這個(gè)電流降下來(lái),從而保護(hù)7805使其不至因熱擊穿而損壞。聯(lián)想到串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的大功率調(diào)整管具有隨電流機(jī)動(dòng)分壓的作用,我們不妨在7805的輸入端串入一個(gè)PNP調(diào)整管(顯然,發(fā)射極應(yīng)接電源輸入端Ui,集電極接7805的輸入端):
接下來(lái)我們要實(shí)現(xiàn):當(dāng)主回路(Ui到Uo)電流大增時(shí),調(diào)整管Q1導(dǎo)通程度下降(相當(dāng)于Q1的EC極之間壓降增大),從而使7805輸入電壓下降,相應(yīng)地限制其輸出。這相當(dāng)于減小Q1的EB極間電壓。我們可照葫蘆畫(huà)瓢,在Q1的EC極之間跨接一個(gè)新的小功率的“調(diào)整管”Q2來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)電壓(顯然,Q2發(fā)射極應(yīng)接電源輸入端Ui,集電極接Q1的B極)
為使Q2工作在線性調(diào)整狀態(tài),B極電壓應(yīng)低于E極電壓,且EB壓差應(yīng)接近開(kāi)啟電壓(約0.7V)。一方面,要通過(guò)回路電流來(lái)控制電路輸出,因此要采樣這個(gè)電流,我們不妨使用電流取樣電阻;另一方面,這個(gè)取樣電阻上的電壓可用來(lái)控制Q2的導(dǎo)通程度,電流越大,電阻上的壓降越大,Q2導(dǎo)通程度越高,從而使Q1導(dǎo)通程度減小,U1輸入電壓及電流減小。由此可知,電流取樣電阻RS應(yīng)與Q2的EB并聯(lián):
為保護(hù)Q1(不至過(guò)流損壞發(fā)射結(jié))并使其工作在線性狀態(tài),應(yīng)在其基極串接一個(gè)電阻:
Q1、Q2對(duì)電路的尖峰、毛刺、波動(dòng)比較敏感,為了防止出現(xiàn)“誤保護(hù)”,應(yīng)在U1的輸入輸出端接“消振”電容(容值一小一大兩個(gè)電容):
以上元件的參數(shù)選擇計(jì)算,在下一篇詳述。
評(píng)論
查看更多