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集成稳压器的选用及代换

2017-03-21 13:33分类:电气工程 阅读:

 

  集成稳压器是指将功率调整管、取样电阻、基准电压、误差放大、起动及保护电路等全部集成在一块芯片上,具有特定输出电压的稳压集成电路。
    常见的集成稳压器有金属圆形封装、金属菱形封装、塑料封装、带散热板塑封、扁平式封装、单列封装和双列直插式封装等多种形式,如图3-14所示。集成稳压器的文字符号采用集成电路的通用符号“IC”,图形符号如图3-15所示。集成电路稳压器具有稳定性能好、输出电压纹波小、成本低廉等优点,在家用电器及电子设备的电源电路中应用十分广泛。
 (3)按输入电压分类。可分为直流输入电压型(低压型)集成稳压器和交流、输入电压型(耐高压型)集成稳压器。
    (4)按引脚数量分类。可分为二端集成稳压器、三端集成稳压器、四端集成稳压器、五端集成稳压器、八端集成稳压器和多端集成稳压器等多种。
    (5)按输入电压与输出电压之差分类。可分为低压差式集成稳压器和高压差式集成稳压器。
    (6)按电流容量分类。可分为大功率集成稳压器(输出电流在5A以上)、中功率集成稳压器(输出电流在1. 5~5A)和小功率集成稳压器(输出电流在1. 5A以下)。
    (7)按封装形式分类。可分为塑封集成稳压器(有S-7、T0-92、T0-202、T0-220、S-]、SOT-80、SMD等形式)和金属封装稳压器(有T()-39、F-2、T()-3等形式)。
    2集成稳压器的参数
    集成稳压器的参数包括极限参数和工作参数,一般应用时,关注其输出电压U。、最大输出电流I()M、最小输入输出压差、最大输入电压U.M和最大耗散功率PM等主要参数即可。
    (l)输出电压。输出电压U,是指集成稳压器的额定输出电压。对于固定输出的稳压器,Uo是一同定值;对于可调输出的稳压器,Uo是一电压范围。
    (2)最大输出电流。最大输出电流iom是指集成稳压器在安全工作的条件下所能提供的最大输出电流。应选用ioM大于(至少等于)电路工作电流的稳压器,并按要求安装足够的散热板。
    (3)最小输入输出压差。最小输入输出压差是指集成稳压器正常工作所必需的输入端与输出端之间的最小电压差值。这是因为调整管必须承受一定的管压降,才能保证输出电压Uo的稳定,否则稳压器不能正常工作。
    (4)最大输入电压。最大输入电压U.M是指在安全工作的前提下,集成稳压器所能承受的最大输入电压值。输入电压超过UiM将会损坏集成稳压器。对于可调输出集成稳压器,往往用最大输入、输出压差来表示此项极限参数。
    (5)最大耗散功率。最大耗散功率PM是指集成稳压器内部电路所能承受的最大功耗,PM= (Ui-Uo)×in,使用中不得超过PM,以免损坏集成稳压器。
三固定式三端集成稳压器
78系列、79系列三端集成稳压器是较常用的固定式三端集成稳压器,其三个引脚分别是电压输入端( VIN)、接地端  (GND)和电压输出端(V()UT)。78系列三端集成稳压器为正电压型,79系列三端集成稳压器为负电压型。图3-17是三端集成稳压器的电路图形符号。图3-18是三端集成稳压器的封装与端子排列图。
    (1) 78系列三端集成稳压器。78系列三端集成稳压器内部由启动电路、基准电压、恒流源、误差放大器、保护电路、调整管等组成。如图3-19所示为该集成稳压器的框图。
    固定式三端稳压器的型号由5部分组成,如图3-20所示,其意义如下。
    其中,后面的数字即为该稳压器输出的正电压数值,以V为单位。例如,7805、7812即分别表示输出+5V、+12V的稳压器。
    78系列稳压器按输出电压分,共有8种,即7805、7806、7809、7810、7812、7815、7818、7824。
    按其最大输出电流又可分为78L××、78M××和78××三个系列。其中,78I_X×系列最大输出电流为lOOmA; 78M××系列最大输出电流为50mA;78××系列最大输出电流为1. 5A。
    78××系列可分为电阻法和在路电压测试法两种。
    1)电阻法。如图3-21所示,用万用表电阻挡测出各引脚间的电阻值,然后与正常值相比较,若出入较大,则说明被测78系列稳压器性能有问题。
    表14-3是用500型万用表“R×lk”挡实测的7805、7812、7815和7824的电阻值,可供测试时对照参考。
    2)在路电压测试法。在路电压测试法就是不必将待测的稳压器从电路上拆下来,直接用万用表的电压挡去测量稳压器的输出电压是否正常,如图3-22所示。此法既简单又可靠。
  测试时,所测输出端电压应在稳压器标称稳压值±5%内。否则,说明稳压性能不良或已经损坏。
    (2) 79系列三端集成稳压器。79系列三端集成稳压器也是由启动电路、基准电路、误差放大器、恒流源、保护电路和调整管等组成,如图3 24所示。79系列与78系列主要区别是内部调整管的集电极接- Vo。
    79系列三端集成稳压器分为79L××、79M××和79××三个系列。它们的内部电路结构相同,只是输出电流及封装形式等有所差异。
    791_×X系列集成稳压器的输出电流为lOOmA或150mA,输出电有-5V、-6V、-8V、-9VIOV、-12V、-15V、-18V、-20V、-24V.
其输出电压用“L”后面的“××”表示。例如,79L05为lOOmA (150mA)、-5V三端集成稳压器。
    79MX×系列集成稳压器的输出电流为500mA,输出电压与791.××系列相同。其输出电压用“M”后面的“××”表示。例如,79M12为500mA、-12V三端集成稳压器。
    79××系列集成稳压器的输出电流为IA或1.5A,输出电压与79L××相同。其输出电压用“××”表示。例如,7906为IA (1. 5A)、-6V三端集成稳压器。
    79系列集成稳压器的检测与78系列相同,也分为电阻法和在路电压测试法两种。
    1)电阻法。参照图3-21,用万用表电阻挡测出79系列稳压器各引脚间的电阻值,然后与正常值相比较,若出入较大,则说明被测79系列稳压器性能有问题。表3-8是用500型万用表R×lk挡实测的7905、7912、7924的电阻值,可供测试时对照参考。
    (3) 29××系列低压差集成稳压器。虽然78××系列和79××系列i端集成稳压器具有稳定性能好、输出电压纹波小、成本低廉等突出优点,但由于它们的调整管与负载相串联,调整管上的压降较大,因而在工作时,输入与输出之间的电压差值较大(一般都在3V上),这使得稳压器的功耗较高,效率相对变低,一般为30%~45%。近年来问世的低压差稳压器采用了电流控制型,能将芯片内部调整管的输入、输出电压差减小到0. 6V左右,因此使效率大为提高,表3-8为29××系列低压差稳压器的性能指标。
常见29××系列低压差稳压器的外形如图3-25所示。
    29×X系列低压差集成稳压器的检测:
    现以国产CW2930型低压差集成稳压器为例介绍检测方法。CW2930的外形和引脚排列如图325 (a)所示。检测时可采用测量各引脚间的电阻值来判断其好坏。表3-10是用500型万用表R×lk挡实测的CW2930稳压器各引脚之间的正常阻值,检测时可对照参考。
    另外,也可采用在路电压测试法进行检测,即用万用表直流电压挡测出CW2930的实际输出电压值来进行性能优劣的判断。
  四  三端可调集成稳压器
    三端可调集成稳压器的“三端”指的是电压输入端、电压输出端和电压调整端。在电压调整端外接电位器后,可对输出电压进行调节。
    三端固定输出集成稳压器主要用于固定输出标准电压的稳压电源中,虽然通过外接电路元件也可构成多种形式的可调稳压电源,但稳压性能指标有所降低。三端可调集成稳压器的出现,可以弥补三端固定输出集成稳压器的不足。它不仅保留了三端固定输出集成稳压器的优点,而且在性能指标上有很大的提高。
    图3-26为三端可调集成稳压器的外形及引脚分布,其型号由5部分组成,如图3-27所示,其意义如下:
   
 
    (1)三端可调集成稳压器的种类。三端可调集成稳压器分为正压输出和负压输出两种,区别及种类见表3-10。
    (2三端可调集成稳压器的检测。与检测三端固定系列集成稳压器方法样,检测三端可调集成稳压器的方法主要有以下两种。
    l)电阻法。用万用表的电阻挡测出稳压器各引脚间的电阻值,并与正常值进行比较,若数值出入不大,则说明被测稳压器性能良好。若引脚间电阻值偏离正常值较大,则说明被测稳压器性能不良或已经损坏。表3-22是用500型万用表“R×lk”挡实测的三端可调集成稳压器典型产品LM317、LM350、LM338各引脚间的电阻值,供测试时比较对照参考。
    2)在路电压测试法。图3-28是CW317检测电路图。测试时,一边调整RP,一边用万用表直流电压挡测量稳压器直流输入、输出电压值。当将RP从最小值调到最大值时,输出电压U。应在指标参数给定的标称电压调节范围内变化,若输出电压不变或变化范围与标称电压范围偏差较大,则说明稳压器已经损坏或性能不良。
5.四端集成稳压器
  (l)四端固定集成稳压器。四端固定集成稳压器的4个引脚分别是:电压输入端(V-IN)、接地端(GND)、电压输出端(V- ()UT)和控制端(C()N—TROL)。当控制端为高电平时,集成稳压器工作,其输出端有电压输出;当控制端为低电平时,集成稳压器关断,输出电压为OV。图3-29是四端固定集成稳压器的外形,其内部电路框图如图3-30所示。
    (2)四端可调集成稳压器。四端可调集成稳压器的引脚分别是电压输入端(V-IN)、接地端( GND)、电压输出端(V-()UT)和电压调节端( ADJ)。常用的四端可调集成稳压器有L78MG等型号。该稳压器的输入电压为7. 5~35V,输出电压为5~30V,输出电流500mA。

   (3)四端集成稳压器的检测。检测四端集成稳压器也应先检测其各引脚之间的电阻值。若测得稳压器某两只引脚之间的正、反向电阻值均接近或均为无穷大,则说明被测集成稳压器已击穿或开路损坏。
    6.五端集成稳压器
    (l)五端固定集成稳压器。常用五端固定集成稳压器有L780S××系列、MIC29501××系列、TCIO××系列、S13××系列和78LR05、L78MR05、LT1005、MIC5245×X等型号。
    1780S××系列集成稳压器有L780S05、L780S09和I)780S12等型号。L780S05的输出电压为5V,典型输入电压为7~IOV,输出电流为2AnI780S09的输出电压为9V,典型输入电压为11~15V,输出电流为3A。I780S××系列集成稳压器的各引脚功能见表3-13,图3-31是其外形图与引脚分布图。
    MIC29501-××系列集成稳压器是低压差(小于600mV)、高精度(l%)集成稳压器,常见的有MIC29501-3. 3BT/BU和MIC29501-5. OBT/BU等型号,它们的输出电压分别为3. 3V和5V,输出电流均为5A。
    MIC29501-3. 3BT和MIC29501-5. OBT采用T0-220-5封装,MIC29501-3. 3BU和MIC29501-5. OBU采用T0-263-5封装(见图3-32),其引脚功能见表3-14。
    (2)五端可调集成稳压器。图3—33为五端可调集成稳压器外形,常用的五端可调集成稳压器有MIC29502BT/BU、MIC29503BT/BU、PQ20V211/5U、CW200等。
    1) MIC29502BT/BU和MIC29503BT/BU五端可调集成稳压器均为低压差(小于600mV)集成稳压器,输出电流均为SA,输出电压为3~6V。
    MIC29502BT和MIC29503BT属于可关断式集成稳压器,采用T0-220-5封装,MIC29502BU和MIC29503BU采用T()-263-5封装。表3-15是MIC29502BT/BU( JVHC29503BT/BU)各引脚功能。
    2) CW200 nT调集成稳压器。CW200是一种五端可调正压单片集成稳压器。输出电压范围为2. 85~36V,并连续可调,输出最大负载电流为2A。这种稳压器使用方便,仅用2个外接取样电阻,就可以调整到所需要的输出电压值。其特点是稳压器芯片内部设有过电流、过热保护和调整管安全工作区保护电路,使用安全可靠。用CW200制作的稳压电源,具有较高的对数指标和稳压精度,这种稳压器不但可接成可调式稳压器,也可以接成固定电压输出的稳压器。其外形有两种:一种为塑料封装,另一种为金属封装,如图3-34所示。
    这种稳压器的主要参数如下:最大输入输出压差为40V;最小输入输出压差为2V;电压调整率为0.05%;电流调整率为0.15%;纹波抑制比为60dB;静态工作电流为4. 4mA;电大输出电流为2A。
    (3)五端集成稳压器的检测。先测量集成稳压器各引脚对地之间的正、反向电阻值,若出现正、反向电阻值均为零或无穷大,则可能是被测稳压器内部击穿短路或开路损坏,应进一步测量其输出电压是否为标称稳压电压值。

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