本帖最后由 幸福至上 于 2016-2-4 21:25 编辑
最近,在使用一款线性稳压芯片LM317,相信很多朋友也都用过这款芯片。我在使用过程中,发现芯片手册上提供了一种带保护的接法,实质是通过加二极管实现。首先看该手册推荐的基本电压调制电路:
再看下推荐的加保护的电压调制电路:
对比两幅图,第二幅加保护的电压调制电路在芯片输入,输出,Adj三个管脚都加了电容。C1是输入旁路电容,可以降低输入电压波动对芯片的影响;C3是输出旁路电容,可用于提升电源的瞬态响应性能,实际是通过该电容储能来应对剧烈变化的负载电流需求。C2这个电容在此处,可以平滑掉大部分因为输出波动而导致的该处波动,从而保持输出电压稳定。比较少见的就是D1和D2的接法。按照芯片手册上说法,都是为了防止短路情况下可能会对芯片造成的损坏。
对于D1这种接法的意义,通过查阅资料,我理解是为了防止在某些情况下,出现Vout>Vin一定值,从而导致芯片内部被反向击穿。该芯片的内部结构图如下图所示:
可以看到Vout实际上是连到很多晶体管的E极的,如果被反向加了过大电压,则会被击穿。至于何时会出现Vout>vin的情况,我总结至少会有如下几种情况:1、输入Vin由于各种原因突然短路;2、当Vout输出电压较高,且Cout较大时,系统掉电,此时Vin很快掉到0V,而Vout因为放电缓慢,从而出现Vout>Vin的情况;3、后级负载电流急剧变化时,会导致芯片的输出电压急剧上下波动,可能会出现Vout>vin一定值的情况。该值和芯片内部的晶体管,EB,EC反向击穿电压有关。而如果输入输出反接一个二极管,那么在出现Vout>Vin一定值情况时,则会钳位到Vin+0.7V,从而避免过高的Vout击穿芯片。
这里贴上两个该二极管讨论的帖子供参考:https://bbs.21ic.com/icview-581379-3-1.html,https://bbs.21ic.com/icview-580458-1-1.html。
对于D2接法的作用,我理解为:当输出短路时,Vout=0,则此时芯片的Adj端电压为0,Vadj=Vout*(R1/(R1+R2)),而之前正常工作时,Vadj处的电压为Vref=1.25V,所以此时adj端所接的C2电容为1.25V,势必会在短路情况下进行放电。放电途径有三条:1、通过R2到GND;2、通过R1到Vout(Vout=0);3、通过芯片的adj管脚流入芯片,再到vout.通过观察芯片内部结构图,adj管脚接的也是晶体管的E极,显然也是不能加反向电压的。所以此时D2就给C2电容提供了一个快速通道直接到Vout,这样就能够快速泄放到C2上的电荷了。
所以,D1,D2都是为了防止在意外情况下,电压反向加在adj和Vout管脚,从而导致芯片被击穿的。
在这之中,关于D2的分析属自己思考,不知道是否正确,如有错请指正。
二是,在芯片内部结构图中最右边,有两个二极管反接在Vin和Vout端,这两个二极管是不是起和D1一样的作用呢?因为我看到很多网友说,现在很多芯片内部已经集成了D1这个二极管。
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