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如何使用串聯二極管電路實現更高的輸出電壓

科技觀察員 ? 來源:homemade-circuits ? 作者:homemade-circuits ? 2023-06-03 16:18 ? 次閱讀

實際上,利用IC接地引腳和接地線之間的一些整流二極管,很容易在輸出端獲得小的電壓提升。

這種方法使用戶能夠訪問更高的電壓電平,而這些電壓電平可能無法直接從任何現成的穩壓器設備獲得。

下圖中可以說明連接此配置的確切技術。

在本例中,我們估計所需的輸出電壓約為6V,并通過5 V穩壓器IC通過將輸出提升1 V來實現相同的電壓。

可以看出,只需將幾個串聯整流二極管與穩壓器的公共引線集成在一起,即可有效地實現這種1 V的提升。

整流器經過接線,以確保它們通過穩壓器使用的靜態電流正向偏置,并通過器件的公共GND端子移動。

因此,連接的二極管的行為有點像低壓齊納二極管,其中每個二極管下降約0.5至0.6伏,從而組合齊納電壓約為1至1.2伏。

該設計的目的是將穩壓器的公共端子提升到地電源電位以上 1 V。在這里,穩壓器7805 IC實際上將額定輸出穩定在地線以上5

V,因此,通過將接地端子提升約1 V,輸出也會提升相同的幅度,導致輸出也穩壓在大約6 V電平。此過程適用于所有三個端子 78XX 穩壓器 IC。

二極管的偏置電阻

但是,在某些情況下,您可能需要在GND和IC的輸出引腳上安裝一個外部電阻,以幫助二極管獲得一些額外的電流,以便它們能夠最佳地傳導到預期的結果。

由于每個整流二極管將促進大約0.65 V左右的正向壓降,因此通過計算更多串聯的此類二極管,我們可以在IC輸出端實現成比例的更高升壓水平。

但是,要做到這一點,輸入電平必須比最終估計的輸出電平高至少3V。像 1N4148 這樣的硅二極管非常適合該應用。

或者,如果二極管看起來很麻煩,也可以使用單個等效齊納二極管來獲得相同的效果,如以下示例所示。

話雖如此,請確保執行的程序比設備的實際額定值高出不超過 3 V。超過此水平,輸出穩定性可能會受到影響。

增加電流容量

可以對78XX穩壓器進行另一項重大修改,以實現高于器件最大額定值的輸出電流。

下面顯示了一種方法。

所示的R1和R2配置比確保每有毫安電流通過R1、D1和穩壓器,超過4 mA的電流就會通過Tr1和R2進行移位。

因此,當通過IC1使用完整的1安培時,我們有超過4安培的電流通過Tr1。這種情況允許電路提供略高于5安培的最佳輸出電流。

即使在過載條件下,通過Tr1和IC1的電流仍然具有略高于4:1的比率,因此,IC的限流功能繼續正常工作。

如今,這種形式的電路實際上已被證明是不必要的,因為可以使用更高功率的穩壓器設備,例如 78H05、781-112 等,這些設備的最大額定電流為 5

安培,并且使用戶能夠完全輕松地配置它們與低電流對應物相同。

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