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今天給大家分享的是三極管線性穩(wěn)壓電路器件選型，該電路具體電路引入及工作原理見下方籃字部分。

三極管線性穩(wěn)壓電路分析

三極管+并聯(lián)二極管方案是通過串聯(lián)的三極管分擔(dān)負(fù)載或輸入電壓引起的電壓波動，承擔(dān)更大的負(fù)載電流，從而降低電路的功耗。本次案例以12V降壓到5V為例。

1.限流電阻R1的選型

限流電阻R1要根據(jù)穩(wěn)壓管的反向擊穿工作電流大小選擇，比如至少大于1mA（多數(shù)通用穩(wěn)壓管齊納電流Iz都是在1-5mA范圍），那么限流電阻阻值

取5mA時，R1=（12V-5.6V）/5mA=1.28K，

取1mA時，R1=（12V-5.6V）/1mA=6.4K，

穩(wěn)壓管BZT5V6，齊納電壓Vz=5.6V@齊納電流Iz=5mA

可以預(yù)留余量，選擇1K的阻值。

功率計算P=I^2R=5mA^2*1K=0.025W

所以1K，1206，0805，0603封裝可以選擇。

2.穩(wěn)壓二極管D1的選型

輸出電壓=Vd-Vbe（KVL定律），一般的Vbe壓降是0.6V。

所以根據(jù)輸出電壓選擇穩(wěn)壓二極管，比如輸出5V的電壓，就要選擇一個5.6V的穩(wěn)壓二極管。

在這個回路中，利用KVL定律，二極管產(chǎn)生的電壓，構(gòu)成三極管Vbe和輸出電壓。

所以可知穩(wěn)壓管要選Vz=5.6V，型號BZT52B5V6。

3.三極管Q1的選型

射極跟隨穩(wěn)壓電路，通過串聯(lián)三極管來分擔(dān)輸入限流電阻上的壓降，從而可以處理更高的負(fù)載電流，同時降低了發(fā)熱功率，所以三極管的選型很重要。

三極管選型需要滿足以下條件：

（1）三極管必須能夠承受整個負(fù)載電流=》Ic＞Iout

（2）三極管電壓必須能夠承受輸入電壓減去負(fù)載電壓的差值=》Vce＞Vin-Vout

（3）三極管功耗必須滿足=》Pc=Vce*Ic

輸出電壓Vo=Vz-Vbe=VD3-Vbe=5.6V-0.6V=5V

其中Vz是穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值，Vbe是NPN三極管的BE結(jié)壓降，由此可以看出輸出電壓只與Vz與Vbe有關(guān)，這樣就實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)壓輸出的目的。

（1）三極管電流Ic＞Iout

流經(jīng)三極管的電流I1等于負(fù)載電流IL，負(fù)載電流計算如下：

Ic=I1=Io=Vo/R2=(Vz-Vbe)/R2=5V/1K=0.5mA

所以三極管電流Ic滿足負(fù)載電流IL；

（2）三極管電壓Vce＞Vinmax-Vo

三極管兩端電壓Vce要大于輸入電壓-輸出電壓。（KVL定律）

Vce=Vinmax-Vo=12V-5V=7V，所以Vce至少大于7V。

（3）三極管功耗Pc＞Ic*Vce

Pc規(guī)格書＞Pc理論，Pc=Vce*Ic=(Vinmax-Vo)*Ic

Pc=Vce*Ic=7V*0.5mA=3.5mW

需要注意的是Vbe會跟隨溫度和Ic變化，需要根據(jù)規(guī)格書特性曲線確定Vbe電壓值。

溫度升高時，Vbe@100℃要比Vbe@25℃要低，那么意味著Vo=Vz-Vbe，輸出電壓Vo可能會偏高；

溫度升高時，集電極電流Ic顯著增大，在相同Vbe=0.6V下，100℃時的Ic要比25℃時高約10倍（圖中從約7 mA → 70 mA），這就有可能導(dǎo)致功耗變大，三極管超出溫度限額。

4.負(fù)載電阻R2的選型

主要是計算負(fù)載電流，評估電阻阻值，電阻功耗。

根據(jù)以上計算Ic=Io=0.5mA，

P=UI=5V*0.5mA=0.0025W＜0603 1/10W=0.1W，0.1W*50%=0.05W

R=U/I=5V/0.5mA=10K

所以10K，0805，0603封裝可以選擇。

5.電容C1的選型

通常在實(shí)際電路中，為了防止電壓波動，在輸入和輸出還要加上濾波電容，一般為電解電容。

實(shí)物的話一般加一個4.7uF電解電容，看下紋波，所謂的經(jīng)驗(yàn)法+調(diào)試法。