基于LT1083的大功率工業(yè)電子線(xiàn)路電源系統的設計

工業(yè)用大功率的電源設備要具備高的可靠性，優(yōu)良的電壓穩定性，低的功率損耗，超強的抗干擾能力以及低的電磁輻射干擾。特別是對于儀器儀表電路，傳感器輸入電路，小信號的線(xiàn)性放大系統，這些特性尤為重要，為此常采用線(xiàn)性穩壓電源。但應對工業(yè)環(huán)境中電網(wǎng)的大范圍波動(dòng)和需要降低功耗所形成的矛盾常常成為設計的難點(diǎn)。為此，我們基于LT1083大功率低壓差三端穩壓電源的特點(diǎn)，設計了適合于工業(yè)用的大功率電源系統。

三端穩壓集成電路電源的組成和特點(diǎn)
圖1是采用LM350(I0=3A)或LM338(I0=5A)三端集成穩壓電路所組成的大功率電源系統。它具有輸出電流大，輸出阻抗低，穩壓特性好，電路簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)；并可根據負載需要在1.25～36V之間通過(guò)簡(jiǎn)單的電阻分壓取樣來(lái)進(jìn)行調節。

圖1 采用LM350的大功率電源系統

由于LM350或LM338在滿(mǎn)載工作時(shí)，要保證輸出電壓穩定系數為1%，輸入電壓需大于輸出電壓3V以上。例如，對于輸出為12V、7A的穩壓電源，要保證U0=12V，Vi≥15V。按照一般設計要求，在電容濾波電路中，變壓器的輸出電壓U2≥15+K(V)，K=15/1.2×10%，為電網(wǎng)允許波動(dòng)的下降值。在一般民用電子產(chǎn)品中常采用U2=15V這種方案。

但是，這樣的設計幾乎不能實(shí)際應用在工業(yè)電子線(xiàn)路中，因為工業(yè)電子電源的電氣環(huán)境惡劣，特別是電網(wǎng)的大幅度波動(dòng)往往會(huì )超過(guò)額定值的30%（例如，大型電動(dòng)機的啟動(dòng)）。如果電壓波動(dòng)是極其短暫的，可以通過(guò)增大濾波電容來(lái)補償，而對長(cháng)時(shí)間的波動(dòng)（時(shí)間超過(guò)一分鐘以上），設計就遇到了困難。

隨著(zhù)U2的提高，輸入與輸出的壓差即三端穩壓器中的調整管壓降△U=Ui-U0上升，直接造成電源自身的功耗PC=△UI0增加，這部分增大的功耗直接轉換成熱能，嚴重地影響著(zhù)電源的安全性，同時(shí)使電源的效率減小。

LT1083的特點(diǎn)及電路設計
LT1083是凌利爾特公司生產(chǎn)的大功率線(xiàn)性三端穩壓集成電路，采用TO-3P封裝，輸出電流高達7A。它能夠在低至1V的壓差條件下運行，壓降能夠在最大電流條件下保證在1.5V內，且負載電流減小時(shí)允許壓差同時(shí)減??；可在多種電流水平條件下通過(guò)片內修正電路，提供所保證的最小壓差，并能夠使輸出電壓準確度調節至1%。其電壓調整率為0.015%，負載調整率為0.01%，具有熱功耗限制保護。

圖2是LT1083的工作原理圖，其典型應用如圖3所示。

圖2 LT1083內部結構