入門(mén)電源工程師必備排錯(cuò)知識(shí)-千萬(wàn)別在Vcc并聯(lián)穩(wěn)壓管

先上圖

一些入門(mén)級(jí)的電源工程師常遇到這樣一個(gè)問(wèn)題，在電路圖中的Vcc接芯片的地方加入了一個(gè)12V左右穩(wěn)壓管。目的是為了保證芯片的電壓上限，意圖很明確，穩(wěn)壓管能夠保護(hù)芯片不會(huì)因?yàn)殡妷哼^(guò)高問(wèn)題而燒毀。看上去沒(méi)啥毛病，但實(shí)際上很危險(xiǎn)。

我們一起來(lái)初步分析一下

大概估算穩(wěn)壓管的功率消耗

如果在正常情況下，比如Vcc繞組的上端為正下端為負(fù)的時(shí)候，上端對(duì)地電位為14V，經(jīng)過(guò)限流電阻和Vcc整流二極管到穩(wěn)壓管和芯片，此時(shí)我們計(jì)算一下穩(wěn)壓管和IC以及Vcc電容共同消耗的電流：在不考慮二極管壓降的情況下，Iic+Izener+Ic=(14-12)/10=0.2A，假設(shè)占空比為0.5，此時(shí)穩(wěn)壓管和IC共同消耗的功率為12*0.2*0.5=1.2W，除掉一部分Vcc電容上的電流，雖然沒(méi)有1.2W但I(xiàn)C和穩(wěn)壓管消耗的功率還是比較大，然后芯片的電流主要用來(lái)做mos管的驅(qū)動(dòng)消耗是比較小的，所以大部分功耗在穩(wěn)壓管上。

我們?cè)賮?lái)看一下限流電阻上的功耗，假設(shè)占空比為0.5，很好計(jì)算，變壓器Vcc繞組上端為14V，到穩(wěn)壓管12V，如果不考慮整流二極管的壓降電阻上的壓降為2V，可以計(jì)算得到限流電阻上的功耗為，22/10*0.5=0.2W，也比較大。

請(qǐng)注意上面的分析只是一個(gè)簡(jiǎn)單的理論初步分析，還有一些實(shí)際情況沒(méi)考慮(比如電流大了，Vcc繞組的電壓可能會(huì)被拉得更低一點(diǎn))，實(shí)際上可能功耗比上面的分析要小一點(diǎn)，但還是比較大。

但是不要忘了，上面分析的這個(gè)還是比較好的情況來(lái)分析的，我們?cè)囅胍幌拢愕淖儔浩鱒cc繞組上的電壓不可能設(shè)計(jì)的那么準(zhǔn)，比如在輸出空載時(shí)Vcc繞組是14V，如果主輸出功率比較大，Vcc可能上升都18V，20V甚至更高，另外Vcc電壓飄跟電源功率，跟變壓器繞制工藝也有很大關(guān)系，這些都是不好把控的，調(diào)試的需要限流電阻也不一定是10Ω，所以這個(gè)方案肯定是不行的。

我只想說(shuō)強(qiáng)扭的瓜不甜啊。

這個(gè)接法導(dǎo)致的問(wèn)題：第一效率太低，第二有可能直接把燒毀穩(wěn)壓管。

如果，我們非要更好保護(hù)IC，或者Vcc空滿(mǎn)載的電壓相差太大需要穩(wěn)壓，我們?cè)撛趺唇颖容^好？

我畫(huà)了一個(gè)電路，這也是非常常見(jiàn)的電路，供大家參考。

用一個(gè)電阻，一個(gè)穩(wěn)壓管，一個(gè)N型三極管，組件一個(gè)簡(jiǎn)單的線(xiàn)性穩(wěn)壓。

這個(gè)電路沒(méi)有存在上面那個(gè)電路的那些弊端。

我們也來(lái)簡(jiǎn)單分析一下

假設(shè)Vcc上正下負(fù)的時(shí)候，上方為14V，此時(shí)沒(méi)有穩(wěn)壓管強(qiáng)制把電壓拉低(穩(wěn)壓管是經(jīng)過(guò)了一個(gè)比較大的電阻串聯(lián)才到地的)，所以經(jīng)過(guò)整流后C1上的電壓是14V左右，而C2的正極接的是NPN三極管的e極，而e極是跟隨三極管的b極的電壓的，所以C2上的電壓會(huì)被穩(wěn)定到12V(三極管PN結(jié)壓降忽略)，然后我們來(lái)分析一下從C1到C2流過(guò)的電流，很簡(jiǎn)單，三極管左端一個(gè)電流消耗在IC上，另一個(gè)電流在C2上，三極管流過(guò)的電流就是Iic+Ic2，這兩個(gè)電流都是比較小的，所以三極管上的壓降乘以這個(gè)電流，這是三極管上消耗的功率。

分析下來(lái)沒(méi)有什么大的功耗，消耗了一部分功耗但對(duì)于效率影響很小，比如要是沒(méi)有這個(gè)穩(wěn)壓電路，這個(gè)14V加在IC之上，而IC功率消耗很大一部分是用在驅(qū)動(dòng)輸出之上，IC上的大部分損耗為Vcc*Ig(Vcc電壓*驅(qū)動(dòng)電流)，對(duì)于芯片來(lái)說(shuō)，Vcc越高損耗就越大。所以加這個(gè)穩(wěn)壓電路沒(méi)有增大多少功耗，只是把本該IC的部分功耗轉(zhuǎn)移到了三極管之上，當(dāng)然主要是要把IC的供電電壓穩(wěn)住。

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