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標題: 千萬別在Vcc上直接并聯穩壓管！ [打印本頁]

作者: LCO 時間: 2020-9-16 10:41
標題: 千萬別在Vcc上直接并聯穩壓管！
本文非原創,出自網絡

最近看了好幾個來我們網站咨詢的電源工程師，可能是入門不久，都在電路圖中的Vcc接芯片的地方加入了一個12V左右穩壓管。目的是為了保證芯片的電壓上限，意圖很明確，穩壓管能夠保護芯片不會因為電壓過高問題而燒毀。看上去沒啥毛病，但實際上很危險。
我們一起來初步分析一下
大概估算穩壓管的功率消耗
如果在正常情況下，比如Vcc繞組的上端為正下端為負的時候，上端對地電位為14V，經過限流電阻和Vcc整流二極管到穩壓管和芯片，此時我們計算一下穩壓管和IC以及Vcc電容共同消耗的電流：在不考慮二極管壓降的情況下，Iic+Izener+Ic=（14-12）/10=0.2A，假設占空比為0.5，此時穩壓管和IC共同消耗的功率為12*0.2*0.5=1.2W，除掉一部分Vcc電容上的電流，雖然沒有1.2W但IC和穩壓管消耗的功率還是比較大，然后芯片的電流主要用來做mos管的驅動消耗是比較小的，所以大部分功耗在穩壓管上。
我們再來看一下限流電阻上的功耗，假設占空比為0.5，很好計算，變壓器Vcc繞組上端為14V，到穩壓管12V，如果不考慮整流二極管的壓降電阻上的壓降為2V，可以計算得到限流電阻上的功耗為，22/10 * 0.5=0.2W，也比較大。
請注意上面的分析只是一個簡單的理論初步分析，還有一些實際情況沒考慮（比如電流大了，Vcc繞組的電壓可能會被拉得更低一點），實際上可能功耗比上面的分析要小一點，但還是比較大。
但是不要忘了，上面分析的這個還是比較好的情況來分析的，我們試想一下，你的變壓器Vcc繞組上的電壓不可能設計的那么準，比如在輸出空載時Vcc繞組是14V，如果主輸出功率比較大，Vcc可能上升都18V，20V甚至更高，另外Vcc電壓飄跟電源功率，跟變壓器繞制工藝也有很大關系，這些都是不好把控的，調試的需要限流電阻也不一定是10Ω，所以這個方案肯定是不行的。
我只想說強扭的瓜不甜啊。

這個接法導致的問題：第一效率太低，第二有可能直接把燒毀穩壓管。

如我我們非要更好保護IC，或者Vcc空滿載的電壓相差太大需要穩壓，我們該怎么接比較好？

我畫了一個電路，這也是非常常見的電路，供大家參考。

用一個電阻，一個穩壓管，一個N型三極管，組件一個簡單的線性穩壓。

這個電路沒有存在上面那個電路的那些弊端。

我們也來簡單分析一下

假設Vcc上正下負的時候，上方為14V，此時沒有穩壓管強制把電壓拉低（穩壓管是經過了一個比較大的電阻串聯才到地的)，所以經過整流后C1上的電壓是14V左右，而C2的正極接的是NPN三極管的e極，而e極是跟隨三極管的b極的電壓的，所以C2上的電壓會被穩定到12V（三極管PN結壓降忽略），然后我們來分析一下從C1到C2流過的電流，很簡單，三極管左端一個電流消耗在IC上，另一個電流在C2上，三極管流過的電流就是Iic+Ic2，這兩個電流都是比較小的，所以三極管上的壓降乘以這個電流，這是三極管上消耗的功率。

分析下來沒有什么大的功耗，消耗了一部分功耗但對于效率影響很小，比如要是沒有這個穩壓電路，這個14V加在IC之上，而IC功率消耗很大一部分是用在驅動輸出之上，IC上的大部分損耗為Vcc*Ig（Vcc電壓*驅動電流），對于芯片來說，Vcc越高損耗就越大。所以加這個穩壓電路沒有增大多少功耗，只是把本該IC的部分功耗轉移到了三極管之上，當然主要是要把IC的供電電壓穩住。

作者: 核芯 時間: 2021-3-13 19:07
那還不如加個三端

作者: abin520 時間: 2021-3-17 18:27
你可能理解錯了。這種用法需要選取穩壓管的值高于輔助供電，低于IC的最大工作電壓。輔助電源設計合理的情況下，穩壓管是工作的。此處的穩壓管只保護異常情況。

作者: 阿杜1971 時間: 2021-5-2 21:25
20歐姆以上的電阻加穩壓管沒毛病，我十幾年都這樣用，

作者: 雪中飄 時間: 2021-5-3 19:59
你這個“千萬”兩個字太絕對，實際情況是加的穩壓管是起到過壓保護功能類似tvs管，如6v的加6.3v穩壓管在一定范圍限制在6-6.5ｖ，當然電壓太高二極管擊穿短路就起到了保護后級的作用，請問你改的電路ce穿了哪保護什么？

作者: Fireflying 時間: 2021-5-7 15:20
滿篇謬論。
首先，一般IC的Vcc電源電壓是有個適應范圍的，例如推薦12V的IC，肯定不是只12V才行，一般都是一個區間例如8~15V。這種情況下無須使用穩壓管來進行正常工況穩壓。
其次，就算加穩壓管，穩壓管也是個異常保護作用，設計的時候，穩壓管的取值肯定是大于線路的正常工作電壓的，平時穩壓管是不工作沒有電流的，只有當電路出現異常的時候穩壓管才開始工作。
再最后，就算真的用穩壓管給IC提供穩定的電壓，限流電阻也是根據IC的消耗電流選取的，肯定會保證長期運行發熱量在可控范圍。

作者: 13872888583 時間: 2021-5-17 21:36
曾經搞過維修的時候，就發現這種電源這個穩壓二極管容易出現問題，換了之后，用段時間還是會出問題，技術有效，無法解決此種問題

作者: yzxky 時間: 2021-5-30 20:51
lz說的沒錯，理論上，加個穩壓管，可行，電壓在正常范圍時，穩壓管不參與工作，但是穩壓管的提供的穩壓電流太小了，或者如果輸入電壓經常高，穩壓管會特別容易壞掉，如果擊穿了還好，如果燒斷路了呢，那芯片不是就玩完了？加個三極管，效果好很多。

作者: MJZJ 時間: 2021-7-30 16:51
一般的芯片VCC耐壓是足夠的，可以做到寬輸出電壓，像那種PD快充要用到3.3-20V的VCC范圍就不夠了，可能要達到80V，此時一般的芯片用這種三極管加穩壓管就很有優勢了

作者: jiajuntao 時間: 2021-8-29 20:29
一個電阻+穩壓管就搞定了，沒有必要那么麻煩。

作者: zmc419 時間: 2021-11-16 20:37
穩壓管是異常保護用的，正常時間開路。異常是燒電阻或穩壓管

作者: llyjili 時間: 2021-12-22 19:51
那是保護穩壓管，不是二次穩壓，正常情況不工作，電壓高短路保護負載的，電視機行供電就有這種管子（好像叫R2M吧），怕電壓失控，行供電太高燒場塊或者高壓放電啥的。開關電源整體穩壓靠反饋。

作者: wjq1n 時間: 2022-8-4 03:27

llyjili 發表于 2021-12-22 19:51
那是保護穩壓管，不是二次穩壓，正常情況不工作，電壓高短路保護負載的，電視機行供電就有這種管子（好像叫 ...

高頻頭供電的調諧電壓也有一個30V的穩壓管也是直接并聯的

作者: wufa1986 時間: 2022-8-4 08:06
加個電阻就行了，大驚小怪的

作者: 名字不是重點 時間: 2022-8-7 00:02
是少見多怪！穩壓二極管的電路多了去了！
參數選的對，不會有問題的！

作者: 華發科技 時間: 2022-9-28 11:40
加穩壓管和加三極管，關鍵在于成本上，好的電源不僅只有加三極管了，對于一般電源，節約材料才是最關鍵

作者: wjq1n 時間: 2022-11-10 12:39
早期的電視機電路就有穩壓二極管直接并聯保護，當電壓過高時直接擊穿保護，不會燒大功率管

作者: 唐上景 時間: 2022-11-16 08:35
人家廠家生產穩壓管還是錯的了？人家加穩壓管的目的是什么你自己都不明白，如果是你自己只單純用來做LDO穩壓是絕對不合適，別人加穩壓管的目的是防止過壓，是人設計的問題。

作者: 唐上景 時間: 2022-11-16 08:36

llyjili 發表于 2021-12-22 19:51
那是保護穩壓管，不是二次穩壓，正常情況不工作，電壓高短路保護負載的，電視機行供電就有這種管子（好像叫 ...

對的，人設計問題。

作者: cwb2038 時間: 2022-11-16 09:37
穩壓管和電阻、變壓器線圈參數合理的話，這樣用一點問題都沒有！我們一直這樣用，用了幾十年也沒問題！

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