入門電源工程師必備排錯知識-千萬別在Vcc并聯穩壓管

先上圖

一些入門級的電源工程師常遇到這樣一個問題，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。

如果，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。

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