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低成本高效益的电源设计方案详细说明
刘杰
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有些应用需要宽松的输出调节功能以及不到 20mA 的电流。对这样的应用来说，采用分立组件打造的线性稳压器是一种低成本高效益的解决方案（图 1）。而对于具有严格的输出调节功能并需要更大电流的应用，则可使用高性能的低压差线性稳压器 （LDO）。
有两个与图 1 所示电路相关的设计挑战。第一个挑战是要调节输出电压，第二个挑战是要在短路事件中安然无恙。在这篇文章中，笔者将讨论如何用分立组件设计稳健的线性稳压器。下面是一个用来给微控制器供电的示例：输入范围：8.4V 至 12.6V。输出范围：1.71V 至 3.7V。最大负载电流：Io_max = 20mA。双极型 NPN 晶体管的选择 NPN 双极型晶体管 Q1 是最重要的组件。笔者首先选择了这种器件。该晶体管应符合下列要求：集电极至发射极和基极至发射极的击穿电压应超过最高输入电压 Vin_max。集电极最大允许电流应超过最大负载电流 Io_max。除了这两项基本要求之外，使用具有备选封装的组件也是一个好主意。当涉及到功耗时，拥有这种灵活性将会简化以后的设计过程。笔者为这种应用选择了具有备选封装和不同额定功率的 NPN 晶体管。下面是笔者所用 NPN 晶体管的关键特性。当 IC = 50mA 时：直流（DC）电流增益 hFE = 60; 集电极 - 发射极最高饱和电压 VCEsat = 300mV; 基极 - 发射极最高饱和电压 VBEsat = 950mV。齐纳二极管 Dz 的选择输出电压等于反向齐纳电压 VZ 减去该晶体管基极至发射极电压 VBE。因此，最低反向齐纳电压应符合下述要求
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