所有設(shè)計(jì)人員都熟悉78XX，79XX，LM317，LM337和C穩(wěn)壓器。它們價(jià)格合理，易于使用，操作安全可靠。它們中的許多將電流限制為最大1A。對(duì)于更大的需求，還有其他一些同樣簡(jiǎn)單且便宜的解決方案。本教程將向您介紹使用ADI LT1083穩(wěn)壓器的解決方案。

強(qiáng)大的調(diào)節(jié)器

LT1083穩(wěn)壓器（請(qǐng)參見(jiàn)圖1中的符號(hào)和引腳）可調(diào)節(jié)正電壓，并提供高達(dá)7.5A的電流，且效率很高。內(nèi)部電路設(shè)計(jì)為在輸入和輸出之間的最高差動(dòng)電壓為1V。在最大輸出電流下，最大壓降電壓為1.5V。需要一個(gè)10 uF的輸出電容器。以下是其一些值得注意的功能：

可調(diào)輸出電壓；

電流高達(dá)7.5安培；

TO220容器；

內(nèi)部限制的功耗；

最大差分電壓為30V。

它可用于各種應(yīng)用，例如開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器，恒流穩(wěn)壓器，高效線性穩(wěn)壓器和電池充電器。本教程中檢查的模型具有可變且可配置的輸出電壓。還有另外兩種型號(hào)LT1083-5和LT1083-12，它們分別將輸出穩(wěn)定在5 V和12V。

圖1：LT1083穩(wěn)壓器

5 V輸出電壓的最小應(yīng)用圖

圖2顯示了5 V穩(wěn)壓器的應(yīng)用圖。輸入電壓必須始終大于6.5V。當(dāng)然，電路的電源電壓也不能過(guò)高，因?yàn)樗泄β首罱K都會(huì)不必要地耗散在熱量中，從而大大降低了系統(tǒng)效率。調(diào)節(jié)器通過(guò)其三個(gè)引腳連接到輸入，輸出和電阻分壓器，電阻分壓器確定輸出電壓的值。強(qiáng)烈建議使用兩個(gè)電容器，一個(gè)在輸入，一個(gè)在輸出。該方案具有將輸出電壓穩(wěn)定在恰好5 V的功能。因此，分壓器由兩個(gè)1％精度的電阻組成，第一個(gè)電阻為121歐姆，第二個(gè)電阻為365歐姆。

圖2：輸出電壓為5 V的最小但功能完善的應(yīng)用方案

圖3顯示了對(duì)結(jié)果的首次測(cè)量，其中負(fù)載上的電流和集成穩(wěn)壓器的功耗。通過(guò)測(cè)試負(fù)載的不同值進(jìn)行仿真，阻抗在1 Ohm和20 Ohm之間。一個(gè)非常重要的事實(shí)是，即使負(fù)載發(fā)生劇烈變化，輸出電壓也將保持恒定（始終為5 V）。實(shí)際上，流經(jīng)負(fù)載的電流以及集成穩(wěn)壓器所消耗的功率是非常可變的。因此，當(dāng)調(diào)節(jié)器保持在制造商設(shè)定的操作極限范圍內(nèi)時(shí)，它將極為穩(wěn)定和安全。

圖3：5 V穩(wěn)壓器原理圖上的測(cè)量結(jié)果

該穩(wěn)壓器設(shè)計(jì)為在高達(dá)1 V的“ Dropout”電壓下工作。該差分與負(fù)載電流無(wú)關(guān)，并且由于其較低的值，最終系統(tǒng)可以非常高效。在圖4中，我們可以看到0 V至8 V之間的輸入電壓曲線圖（紅色曲線圖）和輸出電壓的曲線圖（藍(lán)色曲線圖）。根據(jù)制造商的特性，在兩個(gè)電壓之間有一個(gè)大約為1 V的有效“壓降”。

圖4：輸入，輸出和壓差曲線圖

即使使用不同實(shí)體的負(fù)載，積分的輸出電壓（具有用于電阻分壓器的值）也非常穩(wěn)定，如圖5的曲線所示。

圖5：該圖顯示了輸出的穩(wěn)定性，它與所使用的負(fù)載無(wú)關(guān)

當(dāng)輸入電壓接近所需的輸出電壓時(shí)，效率要高得多。使用不同的負(fù)載值和三個(gè)不同的電源分別在18 V，12 V和6.5 V下進(jìn)行以下平均效率測(cè)量。

輸入電壓：18 V，電路效率等于26.71％；

輸入電壓：12 V，電路效率等于40.84％；

輸入電壓：6.5 V，電路效率等于75.37％；

因此，當(dāng)輸入電壓遠(yuǎn)高于輸出電壓時(shí)，調(diào)節(jié)器將發(fā)揮更大的作用，并耗散更多的能量，這些能量會(huì)因未使用的熱量而損失掉。

溫度的影響

即使在溫度變化的情況下，本教程中檢查的調(diào)節(jié)器也非常穩(wěn)定。盡管制造商證明其穩(wěn)定性為0.5％，但在官方文檔中，所獲得的結(jié)果更加令人滿意。現(xiàn)在讓我們檢查一個(gè)與第一個(gè)相同的簡(jiǎn)單應(yīng)用程序方案，它具有以下靜態(tài)特征：

輸入電壓：6.5 V;

輸出電壓：5 V；

在輸出端連接的負(fù)載的電阻阻抗：5歐姆；

負(fù)載電流：1 A；

調(diào)節(jié)器耗散的功率：1.51W。

現(xiàn)在讓我們通過(guò)在-10°C到+ 100°C之間的溫度范圍內(nèi)變化來(lái)進(jìn)行仿真。通過(guò)檢查圖6的圖表，我們發(fā)現(xiàn)在非常寬的溫度范圍（偏移110°C）中，輸出實(shí)際上保持不變。集成電路非常穩(wěn)定，在兩個(gè)極端溫度下，輸出電壓的最大變化僅為6.2微伏。

圖6：該圖顯示了在不同工作溫度下輸出電壓的變化

保護(hù)二極管

LT1083穩(wěn)壓器不需要任何保護(hù)二極管，如圖7所示。實(shí)際上，由于使用了內(nèi)部電阻器，因此新的組件設(shè)計(jì)允許限制返回電流。此外，位于集成電路輸入和輸出之間的內(nèi)部二極管能夠管理持續(xù)50微秒至100微秒的電流峰值。因此，即使嚴(yán)格不需要調(diào)節(jié)引腳上的電容器。只有將容量大于5000 uF的電容器連接到輸出，同時(shí)將輸入引腳接地短路，才能損壞穩(wěn)壓器。這是一個(gè)不太可能發(fā)生的事件。

圖7：不再需要輸出和輸入之間的保護(hù)二極管

如何獲得不同的張力

在輸出引腳和調(diào)節(jié)引腳之間有一個(gè)等于+1.25 V的基準(zhǔn)電壓。如果在這兩個(gè)端子之間放置一個(gè)電阻，則恒定電流會(huì)流過(guò)該電阻。接地的第二電阻器具有設(shè)置總輸出電壓的功能。10 mA的電流足以以精確的方式獲得此調(diào)節(jié)。通過(guò)設(shè)置微調(diào)器或電位器，可以創(chuàng)建可變電壓電源。調(diào)節(jié)引腳上流過(guò)的電流非常低，約為微安培，可以忽略不計(jì)。這是用于14 V電源的兩個(gè)電阻的計(jì)算步驟，可以在圖8中的分壓器圖和圖9中所示的公式中看到它們：

輸入電壓Vin的大小必須始終比所需的輸出電壓大至少1 V，因此Vin> 15；

在輸出引腳和參考引腳之間始終有1.25 V的電壓；

輸出引腳和參考引腳之間的電阻R1必須經(jīng)過(guò)10 mA的電流。

R1的值等于電阻上的電位差與必須通過(guò)它的電流之比；

參考引腳電壓等于輸出電壓減去1.25V的固定電壓；

電阻R2還必須通過(guò)10 mA的電流，因此可以根據(jù)歐姆定律輕松計(jì)算。

在R1 = 125歐姆和R2 = 1275的情況下，輸出電壓恰好為14V。可以使用3.3 kOhm電位計(jì)代替R2電阻來(lái)獲得電壓在1 V和Vin之間的可變電源。

圖8：計(jì)算分壓器電阻以獲得任何電壓值

圖9：計(jì)算兩個(gè)電阻的方程式

結(jié)論

3端子LT1083調(diào)節(jié)器是可調(diào)的，使用非常簡(jiǎn)單。它配備了通常在高性能調(diào)節(jié)器中提供的各種保護(hù)。這些保護(hù)系統(tǒng)涉及165°C以上的短路和熱關(guān)斷。出色的穩(wěn)定性可確保打造出高質(zhì)量的電源系統(tǒng)。需要150 uF的電解電容器或22 uF的鉭輸出電容器以實(shí)現(xiàn)完全穩(wěn)定性。
編輯：hfy