谈谈稳压器的输出电压

时间:2011-08-27

  虽然输出电压不断下降而稳压要求正变得越来越高,但是您的任务可能并非像其表面上看起来那么困难。即使必须要使用 1% 或更大的容差电阻来进行设计,但您仍然可以得到非常的输出电压。

  图 1 显示了一款典型的电源调节电路。输出被分流降压,并与参考电压进行比较。差异被放大,并用于驱动调节环路。乍一看,您可能会认为这一方案仅限于两倍电阻容差。幸运的是,实际并非如此;还是输出电压与参考电压之比的强函数。

图 1 输出是分压器比、基准和误差放大器补偿的函数

  三种不同的情况可以非常容易地说明这一比率。种情况是假设一点分压也没有。第二种情况是假设输出电压大大高于参考电压。第三种易于说明的情况是假设输出电压是参考电压的两倍。

  图 2 显示了输出,其为参考电压与输出电压对比关系的函数。(详细推导过程请参见附录。)简化之后,分压器为 (1 – Vref/Vout)*2*容差,其与我们通过检查得到的三个数据点相关。

图 2 输出很直观:(1-Vref/Vout)*2*容差(显示的 1% 电阻)

  有趣的是,这样给低压输出带来了更高的。许多 IC 参考电压范围为 0.6~1.25 V 之间,输出电压降至这一范围时会带来 1% 或更高的。表 1 给出了您可能需要了解的一些信息,这些信息是典型电阻器产品说明书的电阻误差术语汇编。在设计中,该列表会较难理解。大多数工程师都止步于初始容差,然而列表中还有一些或许不应被忽略的误差项。表格中的每一项都有其微妙的影响。

表 1 电阻容差可相加

误差源 典型值 备注
初始容差 1% 1% 一般 0.1%、0.5%、1% 或 5%
温度系数 0.5% 1.5% 70 摄氏度时一般为 0.2%~4%
使用寿命 1% 2.5% 额定功率条件下 1000 小时
焊接 1% 3.5% 260 摄氏度时 10 秒
低温运行 0.75% 4.25% -55 摄氏度条件下,1 小时
高温暴露 1% 5.25% 125 摄氏度条件下,100 小时
短时过载 2% 7.25% 2.5 x RCWV,5 秒
引出端强度 0.5% 7.75% 2mm 弯曲,10 秒
耐潮性 2% 9.75% Mil Std 202 标准
温度循环 0.5% 10.25%  
温度冲击 0.2% 10.45% 50G,11ms
高频振动 0.2% 10.65% 10-2000Hz
 

  总之,提供较好的低压输出并非是一项令人畏惧的任务,因为低分压器比本身就较为。

  附件 - 求解计算顶部分压器电阻值,其为分压器比 (R) 的函数:

    重写表达式为电阻容差 (T) 的函数:

    代入 R1:

    顶部和底部乘以 R/R2:

    除以 R,然后减去 1,得到误差:


  
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