新一代線性變壓器的全新應(yīng)用淺析

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，線性穩(wěn)壓器在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用。線性穩(wěn)壓器的用處很大，可以使用在很多場合?，F(xiàn)在，我們以LT3080芯片為例來介紹線性穩(wěn)壓器的新應(yīng)用。

　　LT3080沒有任何折衷地實(shí)現(xiàn)了高性。該器件具有1.2V至40V的寬輸入電壓能力，滿負(fù)載時(shí)低壓差電壓僅為300mV。寬VIN和VOUT能力、嚴(yán)格的電壓和負(fù)載調(diào)節(jié)、高紋波抑制、低噪聲、穩(wěn)定的10uA電流源基準(zhǔn)、用陶瓷、鋁或鉭電容器可穩(wěn)定、限流和熱限制功能、外部器件數(shù)少和并聯(lián)能力使該器件非常適用于現(xiàn)代多軌系統(tǒng)。

　　LT3080采用各種耐熱增強(qiáng)型表面貼裝兼容封裝，包括扁平（0.75mm）8引線DFN（3mmx3mm）、8引線耐熱增強(qiáng)型MSOP和簡單易用的3引線SOT-223封裝。這些封裝在沒有散熱器的表面貼裝應(yīng)用中都能散出1W至2W的熱量。此外，該器件還采用TO-220功率封裝，以適合安裝到散熱器上，用于較高功耗的應(yīng)用。

　　LT3080摒棄了電壓基準(zhǔn)，并采用一個(gè)基準(zhǔn)電流來設(shè)定輸出。如圖1所示，由單個(gè)電阻來設(shè)定穩(wěn)壓器中的一個(gè)電壓跟隨器的輸出。這使得熱量能夠在電路板上散播，從而免除了散熱器。此外，輸出晶體管的集電極是單獨(dú)引出的，因而允許插入一個(gè)與集電極相串聯(lián)的降壓電阻。這將把IC穩(wěn)壓器產(chǎn)生的部分功耗移動(dòng)至電路板上的一個(gè)電阻，從而進(jìn)一步地增強(qiáng)散熱效果，并免除了增設(shè)一個(gè)散熱器的需要。表1羅列了該穩(wěn)壓器的基本規(guī)格。

　　圖1LT3080的基本工作原理

　　圖2示出了一對并聯(lián)的穩(wěn)壓器。雖然圖中僅示出了兩個(gè)穩(wěn)壓器，但如需提供更高的輸出電流，則可并聯(lián)任何數(shù)目的穩(wěn)壓器。所有的穩(wěn)壓器均將其輸入、其設(shè)定引腳和其輸出連接在一起。插入了一小段與輸出端相串聯(lián)的PC走線以充當(dāng)一個(gè)鎮(zhèn)流電阻，10～15mΩ的電阻便足以對穩(wěn)壓器的輸出進(jìn)行鎮(zhèn)流，并提供上佳的均流作用。輸出電壓以相同的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)，但是，如今的電流不是10μA，而是N×10μA。當(dāng)并聯(lián)兩個(gè)穩(wěn)壓器時(shí)，對于每50kΩ的接地電阻，這將提供一個(gè) 1V的輸出電壓。

　　圖2LT3080的并聯(lián)運(yùn)作

　　也可以把LT3080與固定輸出穩(wěn)壓器相并聯(lián)，以增加單個(gè)器件的輸出電流。當(dāng)單個(gè)器件未能提供足夠的電流，或者由于系統(tǒng)變更的原因而需要進(jìn)行簡單的系統(tǒng)修改（以增大電源電流）時(shí)，這是很有用處的。

　　壓器由調(diào)壓電路、控制電路、及伺服電機(jī)等組成，當(dāng)輸入電壓或負(fù)載變化時(shí)，控制電路進(jìn)行取樣、比較、放大，然后驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，使調(diào)壓器碳刷的位置改變，通過自動(dòng)調(diào)整線圈匝數(shù)比，從而保持輸出電壓的穩(wěn)定。容量較大的穩(wěn)壓器，還采用電壓補(bǔ)償?shù)脑砉ぷ鳌?/P>

　　圖3增加一個(gè)固定穩(wěn)壓器的輸出電流

　　同樣，必需采用15～20mΩ的鎮(zhèn)流電阻，以使兩個(gè)IC共享電流。但是，由于固定輸出穩(wěn)壓器LT1963-3.3并不具有一個(gè)“設(shè)定引腳”，我們必須提供一個(gè)用于連接LT3080的設(shè)定引腳的點(diǎn)。從固定穩(wěn)壓器的輸出端引出的一個(gè)分壓器可提供一個(gè)比固定輸出低4mV左右的電壓。如果沒有該偏移，則 LT3080有可能供應(yīng)電流，從而強(qiáng)制輸出在輕負(fù)載或無負(fù)載條件下處于高電平狀態(tài)。

在輕負(fù)載時(shí)，LT3080的設(shè)定引腳電平保持為負(fù)值。當(dāng)固定穩(wěn)壓器和LT3080上的負(fù)載均增加時(shí)，鎮(zhèn)流電阻兩端的壓降將緩慢地接通LT3080，這樣就提供了輸出電流的一部分。當(dāng)鎮(zhèn)流電阻為20mΩ且總輸出電流為2A時(shí)，LT3080將供應(yīng)大約75%～80%的輸出電流。為了實(shí)現(xiàn)較為精密的輸出電流匹配，必須增加鎮(zhèn)流電阻。