三端集成稳压器原理与应用① 三端集成稳压器的分类

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做电子实验或自制各种电子装置,都离不开直流稳压电源。用分立元件组装的稳压电源,调试、维修比较麻烦,且体积较大。随着功率集成技术的提高和电子电路集成化的发展,出现了集成稳压器。所谓集成稳压器是指将功率调整管、取样电阻以及基准稳压、误差放大、启动和保护电路等全部集成在一个芯片上而形成的一种稳压集成电路。

目前常见的三端集成稳压器按性能和用途可分为以下4类。

1.三端固定输出正稳压器。所谓三端是指电压输入端、电压输出端和公共接地端;输出正是指输出正电压。国内外各生产厂家均将此系列稳压器命名为78××系列,如7805、7812等。其中78后面的数字代表该稳压器输出的正电压数值,以伏特为单位。例如7805即表示稳压输出为5V。7812表示稳压输出为12V等。有时我们会发现在型号78××前面和后面还有一个或几个英文字母,如W78××、AN78××、L78××CV等。前面的字母称“前辍”,一般是各生产厂(公司)的代号,后面的字母称为“后辍”,用以表示输出电压容差和封装外壳的类型等。不过,各生产厂家对集成稳压器型号后辍所用字母定义不一,但这对实际使用没有大的影响。

78××系列稳压器按输出电压分共有9种,分别为7805、7806、7808、7809、7810、7812、7815、7818、7824。按其最大输出电流又可分为78L××、78M××和78××三个分系列。其中78L××系列最大输出电流为100mA;78M××系列最大输出电流为500mA;78××系列最大输出电流为1.5A。

78××系列稳压器外形见图1。其中78L××系列有两种封装形式:一种是金属壳的TO—39封装,见图1(a);一种是塑料TO—92封装,见图1(b)。前者温度特性比后者好,最大功耗为700mW,加散热片时最大功耗可达1.4W;后者最大功耗为700mW,使用时无需加散热片。78L××系列中,一般以塑封的使用较多。78M××系列有两种封装形式:一种是TO-202塑封,见图1(c);一种是TO—220塑封,见图1(d)。不加散热片时最大功耗为1W,加200×200×4mm\(^{3}\)散热片时最大功耗可达7.5W。78××系列也有两种封装形式:一种是金属亮的TO-3封装,见图1(e);一种是塑料TO-220封装,见图1(d)。不加散热片时,前者最大功耗可达2.5W,后者可达2W;加装200×200×4mm3散热片时,最大功耗可达15W。塑料封装以其安装固定容易、价廉等优点,在无线电爱好者中使用居多。

图1
图1 🔍原图 (571×1905)

2.三端固定输出负稳压器,即79××系列。除输出电压为负电压、引脚排列不同外,其命名方法、外型等均与78××系列相同。

3.三端可调输出正稳压器。此处的三端是指电压输入端、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。其主要特点是使用灵活。

4.三端可调输出负稳压器。其输出为负电压。

三端可调输出稳压器品种繁多,如国际通用的正输出LM117系列(LM217、LM317)、LM123系列、LM140系列、LM138系列、LM150系列等,与之对应的负输出也各有一个系列。这类稳压器的命名方法无明显规律,封装也各异。本文拟以最常见、最廉价的LM317T(正输出可调)和LM337T(负输出可调)为例予以介绍。

LM317T的输出电压可在1.2V~37V之间可调,输出电压由两只外接电阻确定,输出电流可达1.5A。其各项指标均优于固定输出稳压器,使用极为方便。LM317T采用标准的TO-220塑料封装,不加散热片时最大功耗为2W,加200×200×4mm\(^{3}\)散热片时最大功耗可达15W。

LM337T除输出为负电压外,其它均与LM317T相同。

以上四种稳压器是本文的重点,以后将作详细介绍。(李洪明 张惠明)