思考题，看看大虾们能迸发出多大火花？

只看该作者 · 2013-6-9 11:58

本帖最后由 qzlbwang 于 2013-6-9 18:48 编辑

不用负压，也不用任何产生负压的电路，设计从0V起调的分立元件构成的线性稳压电路。假定输出电压的调节范围为0~20V。（纯娱乐题，对功耗不作要求，不考虑输入多档电压切换等）
注：本贴既无标准答案，也无好坏评判标准。每个人都有自己的答案，也都有自己的优劣标准。当然本楼主也有自己的答案，但并非是最优答案，本坛牛人多如牛毛。想必有很多更好的方案。此贴的目的是让大家各显高招。互相学习，共同提高。为避免本楼主的电路影响大家的思路，所以暂时不贴。大虾们，展示你们的才华吧！

只看该作者 · 2013-6-9 13:55

本帖最后由 GavinZ 于 2013-6-9 13:56 编辑

我做了个示意图。

linear regulator.zip (101.85 KB)

只看该作者 · 2013-6-9 14:13

不用负压，也不用任何产生负压的电路，设计从0V起调的分立元件构成的线性稳压电路。假定输出电压的调节范围为0~20V。（纯娱乐题，对功耗不作要求，不考虑输入多档电压切换等）

相当娱乐....

只看该作者 · 2013-6-9 14:17

GavinZ 发表于 2013-6-9 13:55
我做了个示意图。

这个方案从原理来说可以达到0V起调的目的。
闪亮点：调整管的最小压差很低。值得赞赏！
但存在这样的问题：
假如发生这样的情况：由于某种原因（故障）使得输入电压不足（比如只有15V），而又恰巧调整在输出高电压的状态（比如说输出18V），那么会发生什么状况？：运放输出最高电压和最大电流，三极管集电极电流将很大，最后烧毁。
另外，有两点值得推敲：①运放与两级三极管构成闭环。其稳定性值得考虑（两外增加的两级三极管的移相的影响）。②实际运放在其输入电位很接近（甚至相等）负电源电压时的性能一般不怎么太理想。

只看该作者 · 2013-6-9 14:25

纯娱乐题，所以给具体指标也没多少意思。但作为“稳压电源”应该获得尽可能高的动静态指标。只作定性分析判断即可，不去作具体指标的计算。

只看该作者 · 2013-6-9 15:10

也来学习学习！

只看该作者 · 2013-6-9 15:17

“输入电压不足（比如只有15V），而又恰巧调整在输出高电压的状态（比如说输出18V），那么会发生什么状况？”
这时运放输出是电源电压，是不是可以在运放输出端加个限流电阻，它的坏处就是增加了运放的功耗，由于后面有二级放大，所以这里的电流也不大。
“两级三极管构成闭环。其稳定性值得考虑”
频率变化不大不存在移相吧。
“实际运放在其输入电位很接近。。。”
这个的确是个问题，有待改进。

只看该作者 · 2013-6-9 15:22

“两级三极管构成闭环。其稳定性值得考虑”
频率变化不大不存在移相吧。
回楼上：
三极管都有结电容，会产生微小的延时。闭环后（无补偿的话）有可能发生高频自激。

只看该作者 · 2013-6-9 15:48

运放是理想的吗？难道没移相吗？

只看该作者 · 2013-6-9 16:36

qzlbwang 发表于 2013-6-9 15:48
运放是理想的吗？难道没移相吗？

我输了，还只剩余有一发子弹了：
那个C2有米勒补偿效果。

只看该作者 · 2013-6-9 17:51

挺有趣的哟，不过让我想起了隔离变压器，虽然是交流。。。。不过交流整形滤波之后，是否能够满足lz要求，虽然整流端还需要一定的电压触发。

只看该作者 · 2013-6-9 23:09

GavinZ 发表于 2013-6-9 13:55
我做了个示意图。

这个电路的工作稳定性不好，非常容易自激。

只看该作者 · 2013-6-9 23:24

在矿坛百度了下，找到楼主这里的帖子。

不知道楼主说的0V-20V是严格的条件吗？不用负电压做到绝对0V不易实现，但可以接近0V。

翻了下以前的实验记录，可以做到空载最低电压0.05V，负载很小时有载电压接近0V。

全部用分立件制作 0 ~ 20 V / 2A的可调稳压电源很简单的，只需要6只三极管就可以实现，性能还不错，输出波纹很低，响应速度很快。

只看该作者 · 2013-6-10 09:35

3AG1A 发表于 2013-6-9 23:24
在矿坛百度了下，找到楼主这里的帖子。

不知道楼主说的0V-20V是严格的条件吗？不用负电压做到绝对0V不易实 ...

挑战一下，想想办法，总是可以办到的。这个帖子的目的，就是抛块砖引更多的玉。

1万 · 2013-6-10 10:04

不用负压做绝对0V稳压输出：运放反馈端做加法，一个非零的参考电压，估计可以躲开单电源运放的0极限问题。

只看该作者 · 2013-6-10 10:31

PWM 是不是一个方案

只看该作者 · 2013-6-10 10:39

qzlbwang 够威武！只不过轻声地问一声：输出电压能稳定吗？（负载电流发生变化的话）发表于 2013-6-9 13:50

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2楼的电路当然能稳定，你的大前提是对功耗没限制~~~

设想一下，此可调电阻选用0.000....1殴，那怕输出电流从 0至100A变化，输出电压也绝对稳定，稳如泰山！！！ :lol

只看该作者 · 2013-6-10 10:47

andyding 发表于 2013-6-10 10:31
PWM 是不是一个方案

PWM 可以实现0-20V 可调，稳压只是相对的，PWM后滤波可以做到纹波较小的

只看该作者 · 2013-6-10 10:55

强调一下，本贴不是比赛，也不是任务，更不是作业。给个自己挑战自己的平台。除了完成顶楼的目标，还需考虑将性能尽可能的优化。说白了，就是自己挑战自己，然后将结果供大家分享。当然，如果公开自己的“技术秘密”的也可以理解。不强求什么。大家高兴就好。

只看该作者 · 2013-6-10 11:08

qzlbwang 发表于 2013-6-10 10:55
强调一下，本贴不是比赛，也不是任务，更不是作业。给个自己挑战自己的平台。除了完成顶楼的目标，还需考虑 ...

我将电路改进了一下，就不存在你说的这样的问题：
假如发生这样的情况：由于某种原因（故障）使得输入电压不足（比如只有15V），而又恰巧调整在输出高电压的状态（比如说输出18V），那么会发生什么状况？：运放输出最高电压和最大电流，三极管集电极电流将很大，最后烧毁。
另外，有两点值得推敲：①运放与两级三极管构成闭环。其稳定性值得考虑（两外增加的两级三极管的移相的影响）。②实际运放在其输入电位很接近（甚至相等）负电源电压时的性能一般不怎么太理想。

思考题，看看大虾们能迸发出多大火花？

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