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电源

-----前文导读-----

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-----本文简介-----

主要内容包括：

①：并联稳压器介绍
②：并联稳压器内部结构
③：并联稳压器应用方法

-----正文-----

一、并联稳压器介绍

    1. 何为并联稳压器
  • 并联稳压器之所以叫并联稳压器，是因为其内部晶体管和外部负载是并联形式，区别于串联稳压器（点击阅读串联稳压器知识）的负载与晶体管串联形式。


图1 并联稳压器电流走向


图2 串联稳压器电流走向

  1. 并联稳压器原理

    图3 并联稳压器原理框图

    当并联稳压器平衡时，VR脚电压=内部参考电压2.5V，当阴极电压由于扰动增加时，VR脚电压随之增加，运放正输入端电压大于负输入端电压，运放输出电压增大，即三极管VBE增大，三极管过电流能力增强，通过限流电阻Rs和内部三极管的电流增大，电阻Rs电阻不变，所以其压降增大，由于阴极电压等于+12V减去限流电阻Rs电压，所以阴极电压减小，达到平衡。

  2. 并联稳压器优势

    并联稳压器的原理上看，与简单的齐纳二极管无异，那其实际与齐纳二极管相比优势在哪呢？

    ①、温度稳定性强，在常见温度范围内，其温飘很小。

    ②、精度高，甚至能达到0.5%的精度，是齐纳二极管远远不及的。

    ③、输出电压可调。

    ④、可扩展其他应用，比如比较器等。

二、并联稳压器的应用

  1. 额定电流
    一般的并联稳压器，其额定电流为1mA100mA，即当负载变化时，通过并联稳压器的电流一般为1mA100mA，如果低于1mA，并联稳压器可能工作异常，不能输出标准的电压。

  2. 限流电阻

    为了达到额定电流，一般在外部输入端串联一个限流电阻，此电阻阻值要根据负载和并联稳压器额定电流计算。

    例如图3，假设负载RL需要5V电压、最大20mA的电流，那么如何计算限流电阻阻值呢，当负载电流为0时，此时并联稳压器消耗功率最大，而并联稳压器最大能消耗100mA的电流，即Rs=（12-5）/（100mA）=70Ω。

  3. 热设计

    如果按照上述的条件，当后级负载断开时，并联稳压器消耗的功率为5V100mA=0.5W，以TI的TL431为例，如下图，在常温下，若按照DCK封装的热阻参数，（计算方法参考阅读：LOD的热性能）计算出的内核温度超过最大内核温度150℃，显然这样是不行的。因此要选择大封装的并联稳压器，假设选择PK封装，则其温升为：520.5W=26℃，若其工作在常温25℃，则内核温度为25℃+26℃=51℃，符合热设计指标。

三、并联稳压器与串联稳压器比较

  • 根据基本原理可以得知，并联稳压器效率很低，因为在负载断开时，所有的功率都会由限流电阻和并联稳压器消耗，而串联稳压器在负载断开时，消耗的功率只剩下串联稳压器内部电路的很小功率。

  • 此外，并联稳压器输出电流一般不超过100mA，而串联稳压器（LDO）可以轻易输出超过1A的电流。

----总结----

  • 本文介绍了并联稳压器基本原理和基本应用，以及其与串联稳压器的比较，后面会写并联稳压器的扩展应用文章，欢迎关注公众号。
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