1. 概述
目前廣泛使用的穩(wěn)壓電源分為線性串聯(lián)負(fù)反饋穩(wěn)壓電源和開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源,這兩種類(lèi)型穩(wěn)壓器各有特色,通常分別將其做成單片穩(wěn)壓集成電路,然而集成穩(wěn)壓器 TL499AC的與眾不同之處在于它內(nèi)部同時(shí)具有可調(diào)線性串聯(lián)穩(wěn)壓器和升壓型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器兩套完整電路。該集成電路除了外接反饋取樣電阻(用于調(diào)節(jié)輸出電壓)以及電感、電容等少數(shù)元件外,兩種類(lèi)型穩(wěn)壓器所必須的其它部件均集成在了內(nèi)部,所以,使用非常方便。其主要特點(diǎn)及性能參數(shù)如下:
●串聯(lián)穩(wěn)壓器輸入范圍為4.5~32V;
●開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器輸入范圍1.1~10V;
●輸出電壓均為2.9~30V可調(diào);
●當(dāng)串聯(lián)穩(wěn)壓器因輸入電壓過(guò)低而失去穩(wěn)壓作用時(shí),開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器將自動(dòng)投入工作,因此在有備用電源的條件下可保證供電不會(huì)間斷。
●內(nèi)設(shè)過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)熱等多種保護(hù),具有很高的可靠性。
2. TL499AC的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及功能
TL499AC是將串聯(lián)穩(wěn)壓器和開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器組合在一起制成的一個(gè)8腳雙列直插式封裝的單片集成電路,引腳排列如圖1,內(nèi)部功能框圖見(jiàn)圖2。 TL499AC內(nèi)部電路分成兩部分:其一是由A2及其相關(guān)電路構(gòu)成串聯(lián)穩(wěn)壓電源部分。其二是由A1及其相關(guān)電路構(gòu)成升壓型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源部分,其中T1為主開(kāi)關(guān)管,T2是T1的鏡像電流檢測(cè)管,由于T2的發(fā)射極電流與T1的發(fā)射極電流成比例(比例系數(shù)由兩管的發(fā)射極電阻決定),因此可用測(cè)量T2發(fā)射極電流 (電壓)的方法間接監(jiān)測(cè)主開(kāi)關(guān)管T1的工作電流以實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)。因?yàn)榇?lián)穩(wěn)壓器和開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器共用同一個(gè)反饋端和輸出端,所以,在一般情況下兩個(gè)穩(wěn)壓器不能同時(shí)工作。從圖2中可看出,由于有E1的存在,而且兩個(gè)穩(wěn)壓器又共用同一個(gè)基準(zhǔn)電壓E2和同一個(gè)反饋網(wǎng)絡(luò),正常時(shí)串聯(lián)穩(wěn)壓器的輸出要比開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的輸出電壓略高一點(diǎn),其差值約為輸出電壓的2%。因此,當(dāng)串聯(lián)穩(wěn)壓器和開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器都有輸入電壓時(shí),由于串聯(lián)穩(wěn)壓器的輸出電壓已高于開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的輸出電壓,因而迫使開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器處于休眠狀態(tài),此時(shí)開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器部分只消耗微安級(jí)電流。一旦串聯(lián)穩(wěn)壓器的輸入電壓因停電等原因降低到不足以維持輸出電壓穩(wěn)定時(shí),開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器將自行接替工作,這一特性使得該電路特別適合于制作直流不間斷電源。

3. TL499AC的最大額定參數(shù)
●串聯(lián)穩(wěn)壓器輸入電壓:35V;
●開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器輸入電壓:10V;
●內(nèi)置開(kāi)關(guān)管/隔離二極管電流:1A
●連續(xù)總功耗:TA≤25℃時(shí):1W;
TA>25℃時(shí):降額系數(shù):8mW/℃;
●工作環(huán)境溫度范圍:-20℃~85℃;
●儲(chǔ)存溫度范圍:-65℃~150℃。
4. 典型應(yīng)用電路
由TL499AC組成的實(shí)際穩(wěn)壓電路見(jiàn)圖3。在該電路中,VCC(該電壓通常由交流電經(jīng)整流、濾波獲得)經(jīng)串聯(lián)穩(wěn)壓器向負(fù)載供電,因此,正常時(shí)VCC應(yīng)至少高于輸出電壓2V。E為備用電源,在要求不間斷供電的電路中一般為可充電電池,當(dāng)交流供電正常時(shí)對(duì)其進(jìn)行涓流充電(圖3電路中,在TL499AC的1、3腳之間加接一電阻即可)。當(dāng)停電時(shí)開(kāi)關(guān)電源立即自行啟動(dòng)由備用電源向負(fù)載供電。
圖3中各元件的取值范圍見(jiàn)表1。串聯(lián)穩(wěn)壓器的最大輸出電流為100mA(內(nèi)部限制),開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的最大輸出電流不僅與輸入、輸出電壓大小有關(guān),還與R1 大小有關(guān),該電阻的阻值大小直接影響開(kāi)關(guān)管的最大工作電流,阻值越大,開(kāi)關(guān)管的最大工作電流越小,因此負(fù)載電流能力也越小。具體參數(shù)如表2所列。表2中輸出電流IO的值分別對(duì)應(yīng)R1=150Ω/1000Ω時(shí)的值,單位為mA。
根據(jù)TL499AC的特性可知,該電路特別適合在如下幾種場(chǎng)合應(yīng)用:


(1)要求不斷電的場(chǎng)合。如電腦系統(tǒng)中存儲(chǔ)器的停電數(shù)據(jù)保存及可拆卸式數(shù)據(jù)采集卡等。
(2)要求供電電壓較高,但電流不大的便攜式電子產(chǎn)品。例如充電式交、直流兩用數(shù)字萬(wàn)用表,采用此電路可省去經(jīng)常更換電池的麻煩。
(3)要求高低壓供電的場(chǎng)合。例如在便攜式數(shù)字調(diào)諧收音機(jī)中將電池組較低的電壓直接供給收音機(jī)的放大器部分,而經(jīng)升壓后的電壓(12V)可供數(shù)字調(diào)諧器使用。
5. 使用注意事項(xiàng)
由于開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器工作時(shí)產(chǎn)生一定電磁輻射干擾,因此,對(duì)于要求較高的應(yīng)用場(chǎng)合,穩(wěn)壓器部分應(yīng)加屏蔽罩(這一點(diǎn)對(duì)無(wú)線電設(shè)備尤其重要)。在電路板設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將電源部分與小信號(hào)放大部分的距離適當(dāng)拉開(kāi),地線應(yīng)單獨(dú)走線,電感L也最好用整體的小磁環(huán)穿繞。
圖3中電容C1在要求不高時(shí)可省去,但電路的動(dòng)態(tài)性能將有所下降,輸出電壓紋波也會(huì)略微增大。R1的值不要小于150Ω,否則,有可能由于開(kāi)關(guān)管的過(guò)流保護(hù)值設(shè)得太大而導(dǎo)致該保護(hù)功能失效或損壞內(nèi)部開(kāi)關(guān)管。
串聯(lián)穩(wěn)壓器輸入、輸出的電壓差大于8V時(shí),最大輸出電流將因調(diào)整管的功耗限制而下降。另外,如果負(fù)載電流大于串聯(lián)穩(wěn)壓器的電流容量,輸出電壓下降時(shí)將會(huì)出現(xiàn)串聯(lián)穩(wěn)壓器與開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器同時(shí)工作的現(xiàn)象,而這可能造成集成塊的溫度過(guò)高,從而使電路工作不正常
評(píng)論