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ADI LT1083稳压器的电源设计解决方案

所有设计人员都熟悉78XX，79XX，LM317，LM337和C稳压器 。它们价格合理，易于使用，操作安全可靠 。它们中的许多将电流限制为  1A 。对于更大的需求，还有其他一些同样简单且便宜的解决方案 。本教程将向您介绍使用ADILT1083稳压器的解决方案 。
强大的调节器
LT1083稳压器（请参见图1中的符号和引脚）可调节正电压，并提供高达7.5A的电流，且效率很高 。内部电路设计为在输入和输出之间的  差动电压为1V 。在  输出电流下，  压降电压为1.5V 。需要一个10uF的输出电容器 。以下是其一些值得注意的功能：
可调输出电压；
电流高达7.5安培；
TO220容器；
内部限制的功耗；
  差分电压为30V 。
它可用于各种应用，例如开关稳压器，恒流稳压器，高效线性稳压器和电池充电器 。本教程中检查的模型具有可变且可配置的输出电压 。还有另外两种型号LT1083-5和LT1083-12，它们分别将输出稳定在5V和12V 。
图1：LT1083稳压器
5V输出电压的  应用图
图2显示了5V稳压器的应用图 。输入电压必须始终大于6.5V 。当然，电路的电源电压也不能过高，因为所有功率  终都会不必要地耗散在热量中，从而大大降低了系统效率 。调节器通过其三个引脚连接到输入，输出和电阻分压器，电阻分压器确定输出电压的值 。强烈建议使用两个电容器，一个在输入，一个在输出 。该方案具有将输出电压稳定在恰好5V的功能 。因此，分压器由两个1％  的电阻组成，  个电阻为121欧姆，第二个电阻为365欧姆 。
图2：输出电压为5V的  但功能完善的应用方案
图3显示了对结果的首次测量，其中负载上的电流和集成稳压器的功耗 。通过测试负载的不同值进行仿真，阻抗在1Ohm和20Ohm之间 。一个非常重要的事实是，即使负载发生剧烈变化，输出电压也将保持恒定（始终为5V） 。实际上，流经负载的电流以及集成稳压器所消耗的功率是非常可变的 。因此，当调节器保持在制造商设定的操作极限范围内时，它将极为稳定和安全 。
图3：5V稳压器原理图上的测量结果
该稳压器设计为在高达1V的“Dropout”电压下工作 。该差分与负载电流无关，并且由于其较低的值，  终系统可以非常高效 。在图4中，我们可以看到0V至8V之间的输入电压曲线图（红色曲线图）和输出电压的曲线图（蓝色曲线图） 。根据制造商的特性，在两个电压之间有一个大约为1V的有效“压降” 。
图4：输入，输出和压差曲线图
即使使用不同实体的负载，积分的输出电压（具有用于电阻分压器的值）也非常稳定，如图5的曲线所示 。
图5：该图显示了输出的稳定性，它与所使用的负载无关
当输入电压接近所需的输出电压时，效率要高得多 。使用不同的负载值和三个不同的电源分别在18V，12V和6.5V下进行以下平均效率测量 。
输入电压：18V，电路效率等于26.71％；
输入电压：12V，电路效率等于40.84％；
输入电压：6.5V，电路效率等于75.37％；
因此，当输入电压远高于输出电压时，调节器将发挥更大的作用，并耗散更多的能量，这些能量会因未使用的热量而损失掉 。
温度的影响
即使在温度变化的情况下，本教程中检查的调节器也非常稳定 。尽管制造商证明其稳定性为0.5％，但在  文档中，所获得的结果更加令人满意 。现在让我们检查一个与  个相同的简单应用程序方案，它具有以下静态特征：
输入电压：6.5V;
输出电压：5V；
在输出端连接的负载的电阻阻抗：5欧姆；
负载电流：1A；
调节器耗散的功率：1.51W 。
现在让我们通过在-10°C到+100°C之间的温度范围内变化来进行仿真 。通过检查图6的图表，我们发现在非常宽的温度范围（偏移110°C）中，输出实际上保持不变 。集成电路非常稳定，在两个极端温度下，输出电压的  变化仅为6.2微伏 。
图6：该图显示了在不同工作温度下输出电压的变化
保护二极管
LT1083稳压器不需要任何保护二极管，如图7所示 。实际上，由于使用了内部电阻器，因此新的组件设计允许限制返回电流 。此外，位于集成电路输入和输出之间的内部二极管能够管理持续50微秒至100微秒的电流峰值 。因此，即使严格不需要调节引脚上的电容器 。只有将容量大于5000uF的电容器连接到输出，同时将输入引脚接地短路，才能损坏稳压器 。这是一个不太可能发生的事件 。
图7：不再需要输出和输入之间的保护二极管
如何获得不同的张力
在输出引脚和调节引脚之间有一个等于+1.25V的基准电压 。如果在这两个端子之间放置一个电阻，则恒定电流会流过该电阻 。接地的第二电阻器具有设置总输出电压的功能 。10mA的电流足以以  的方式获得此调节 。通过设置微调器或电位器，可以创建可变电压电源 。调节引脚上流过的电流非常低，约为微安培，可以忽略不计 。这是用于14V电源的两个电阻的计算步骤，可以在图8中的分压器图和图9中所示的公式中看到它们：
输入电压Vin的大小必须始终比所需的输出电压大至少1V，因此Vin>15；
在输出引脚和参考引脚之间始终有1.25V的电压；
输出引脚和参考引脚之间的电阻R1必须经过10mA的电流 。
R1的值等于电阻上的电位差与必须通过它的电流之比；
参考引脚电压等于输出电压减去1.25V的固定电压；
电阻R2还必须通过10mA的电流，因此可以根据欧姆定律轻松计算 。
【ADI LT1083稳压器的电源设计解决方案】在R1=125欧姆和R2=1275的情况下，输出电压恰好为14V 。可以使用3.3kOhm电位计代替R2电阻来获得电压在1V和Vin之间的可变电源 。
图8：计算分压器电阻以获得任何电压值
图9：计算两个电阻的方程式
结论
3端子LT1083调节器是可调的，使用非常简单 。它配备了通常在高性能调节器中提供的各种保护 。这些保护系统涉及165°C以上的短路和热关断 。出色的稳定性可确保打造出高质量的电源系统 。需要150uF的电解电容器或22uF的钽输出电容器以实现完全稳定性 。


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