项目一 线性门控开关方法二
DAY2 项目一 线性门控开关方法二
1、由DAY1的项目一生成的泵表如下图所示,元器件成本为2.43元,在市场上缺少竞争力,下面将设计出一个成本更低的方法。
2、用四个分立的二极管来搭整流桥,如下图所示
D1、D2、D3、D4的选取:根据工程经验,整流桥上的每个二极管的反向耐压最少为负载电压的2.8倍,也就是2.8 * 22 =61.6v。LED负载的电流是10mA,所以每个二极管能流过的最大电流至少需要5mA。可以用IN4148,它的反向耐压可以达到75v,反向电流最大可达450mA,工作最大功率为0.5W。
封装:采用melf封装
3、用分立元器件搭建电路来代替LM7805
3.1 稳压管
稳压管上的电流可以从负端流向正端,且电流要大于2mA。
稳压管类型:3V、 4.3V、5.1V、5.6V、8.3V、12V、13V、18V
这里可以采用限流电阻R1=(23-5.6)V/2mA=9000R,但后面负载就没有电流了
但如果后面接负载的话,则流过稳压管的电流大大降低。
这里可以采用晶体管对电流进行放大
3.2 晶体管(电流控制电流器件)
1、流控流型,ib控制ic
2、ic=βic(β通常为100)
3、ib≥1mA,则ic很大,Rce≈0,则Vce≈0.3V
4、导通后,Vbe=0.7V
5、Vbe>0.7V,三极管导通
想要产生一个5V的电压的话,那么三极管的b端电压为5V6,e端电压为5V。如图所示
这里与稳压管结合起来,则如下图所示
但因为稳压管上需要流过2mA的电流,所以将电阻的位置改一下。
且将电阻的值改为4K5,这样流过4mA的电流,可以确保流过稳压管的电流超过2mA
当三极管导通时,Rce≈0,则e点电压为23V,三极管关闭,则e点电压急剧下降,下降到5V时,三极管导通,周而复始,将e点电压稳定在5V左右,形成负反馈
三极管的功率为(23-5)V×10mA=0.19W
稳压管的功率为5.6V×4mA=0.0224W,可采用melf封装
3.3 晶体管的封装(2N2904)
1、TO-92的封装:0.625W
2、SOT-23的封装:0.25W
3.4 稳压管的封装(IN4148)
可采用melf封装:0.5W
3.5 原理图整合
问题:C4加在Ie端和加在Ib端有什么区别?
加在Ib端,可以小100倍,Ib端电压控制的稳了,Ie端就稳了。
4、成本估算
这里可以很明显的看到成本降下来了很多
5、该方案的优点
简单实用、成本低、空载损耗小
6、线性电路的缺点
效率低、发热严重
改进方法:见项目六的buck电路
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