三端稳压与431精密稳压源详解

三端稳压与431精密稳压源详解

引用

CSDN

1.

https://m.blog.csdn.net/2303_79462608/article/details/137281306

在电子工程领域，稳压电源是电路设计中不可或缺的一部分。无论是简单的三端稳压器还是精密的431稳压源，它们都在保证电路稳定运行方面发挥着重要作用。本文将详细介绍这两种稳压器件的工作原理、应用场景及使用注意事项，适合电子工程领域的从业者和爱好者阅读。

一、三端稳压

什么是三端稳压？

某一电路板，供电电源为12V，其中有个小模块需要5V。这时就需要三端稳压来把12V降到5V。那为什么不用稳压管来降压？

1. 稳压管（常态不通，出现过压时，可以钳位电压）一般情况下都应用在保护的领域，使某一点的电压不至于超过某一个限值，所以稳压管的功率一般都不大。
2. 稳压管做的电路，空载时功耗依旧很大。
3. 稳压管精度很低。

三端稳压的实物应用和分类

1. 有7805、7806、7808、7812等。
2. 负电压输出，比如7905
3. 按封装分类，常见：TO220、TO-92、TO252、SOT-89、SOT-23

• 一般情况下，电流达到100mA以上，一般用TO220、TO252封装
• 一般情况下，电流小于100mA以下，一般用TO92及以下的封装

4. 按功能分类：电压固定型、电压可调型（LM317、AZ1117）

三端稳压（有过流保护）等效框图

运放的2、3相比较，把误差放大来控制三极管，若输出由5V变为5.2V，那么3会比2高一点，输出端1就会更低一点，三极管工作在放大区，三极管基极电流变小，Ic也变小。

重要参数

1. 输出电压
2. 输出电流
3. 输入最高电压
4. 输入输出最小压差（79系列会比78小）（压差更小效率越高）
5. 输出精度

三端稳压常见失效原因

1. 热损坏（功率和散热的综合考量）

• 电流导致：常规应用下，电流一般不要超过0.5A（78L系列一般不超过50mA），TO220和TO263封装，功耗一般不超过0.4-0.5W
• 电压导致：输入输出的压差大，功耗将会更大（功耗=压差×电流）
• 短路导致：一般应用于开关电源中的短路测试，虽然有短路电流保护，但还是不适合长时间短路。

2. 电压损坏（瞬间会被反偏击穿烧毁）（反接保护二极管）

• Vout＞Vin（输出接了容量较大的电容或者电池的情况下 比如输出有电感，电感引起反向电动势），＜1V；预防：输出尽量用容量比较小的电容/反接一个保护二极管
• GND＞Vin（瞬间脉冲），＜5V；
• GND＞Vout（在GND端增加稳压管时可能发生反偏的情况：输出短路瞬间/输出感性负载，引起输出的负脉冲），＜5V
• ADJ＞Vout（在采样电阻上并联电解电容来抑制纹波时，输出发生短路），＜5V

二、431（可控精密稳压源）

1. 基本结构

1. A：阳极；K：阴极；R极在稳态下是2.5V（精度很高）
   
2. 输出高→KA阻抗小→输出低→KA阻抗大→输出高……

2. 需要注意的参数

1. 431的电压：2.5V-36V
2. 431的工作电流（阴极流向阳极的电流）：1-100mA

3. 工作原理

1. Ib：431基准R极需要的电流（控制极电流），1.8-4μA，不能影响采样电阻上的电压
2. Ia：采样电阻上的电流
   则Ia远大于Ib
3. Vo=Ia(R2+R3)=(1+R3/R2)*2.5V

4. 431的基本工作原理

1. R＞2.5V比较多时，KA阻抗很小（饱和导通）；＜2.5V比较多时，KA阻抗很大（KA不通）
2. R极工作在线性区，波动很小
3. R与误差放大器Vref2.5V相比较，误差放大器把R与Vref的差值放大，输出给内部三极管的基极，通过基极来调整内部三极管的电流，也可以说是KA之间的阻抗。

5. 反激电源

1. 特点：通过调控Q1mos的通断时间，来调节输出电压；调节占空比，占空比越大，输出电压越高（在同等输出电流下）
2. 若刚开始输出6V，R极就分到了3V，远大于2.5V，从而调节431电流，通过光耦把信号传给芯片，芯片得到信号，降低占空比，降低电压输出，低于5V时，KA阻抗就会变大，继续调整占空比，占空比变大，输出电压升高，从而动态稳定在5V。

本文原文来自CSDN