三端固定线性稳压器集成优化

1.稳压器的特点

三端固定集成稳压器包含7800和7900两大系列，7800系列是三端固定正输出稳压器，7900系列是三端固定负输出稳压器。它们的最大特点是稳压性能良好，外围元件简单，安装调试方便，价格低廉，现已成为集成稳压器的主流产品。7800系列按输出电压分有5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V等品种；按输出电流大小分有0.1A、0.5A、1.5A、3A、5A、10A等产品；具体型号及电流大小见表9-2。例如型号为7800的三端集成稳压器，表示输出电压为5V，输出电流可达1.5A。注意所标注的输出电流是要求稳压器在加入足够大的散热器条件下得到的。同理7900系列的三端稳压器也有-24～-5V七种输出电压，输出电流有0.1A、0.5A、1.5A三种规格，具体型号见表9-3。

表9-2 CW7800系列稳压器规格

表9-3 CW7900系列稳压器规格

图9-10 三端固定输出集成 稳压器管脚排列

7800系列属于正压输出，即输出端对公共端的电压为正。根据集成稳压器本身功耗的大小，其封装形式分为TO-220塑料封装和TO-3金属壳封装，二者的最大功耗分别为10W和20W（加散热器）。管脚排列如图9-10a所示。U_i为输入端，U_o为输出端，GND是公共端（地）。三者的电位分布如下：U_i>U_o>U_GND（0V）。最小输入-输出电压差为2V，为可靠起见，一般应选4～6V。最高输入电压为35V。

7900系列属于负电压输出，输出端对公共端呈负电压。7900系列与7800系列的外形相同，但管脚排列顺序不同，如图9-10b所示。7900系列的电位分布为：U_GND（0V）>-U_o>-U_i。另外在使用7800系列与7900系列时要注意，采用TO-3封装的7800系列集成电路，其金属外壳为地端；而同样封装的7900系列的稳压器，金属外壳是负电压输入端。因此，在由二者构成多路稳压电源时，若将7800系列的外壳接印刷电路板的公共地，7900系列的外壳及散热器就必须与印刷电路板的公共地绝缘，否则会造成电源短路。(https://www.xing528.com)

2.应用中的几个注意问题

（1）改善稳压器工作稳定性和瞬变响应的措施 三端固定集成稳压器的典型应用电路如图9-11所示。图9-11a适合7800系列，U_i、U_o均是正值；图9-11b适合7900系列，U_i、U_o均是负值；其中U_i是整流滤波电路的输出电压。在靠近三端集成稳压器输入、输出端处，一般要接入C₁=0.33μF和C₂=0.1μF电容，其目的是使稳压器在整个输入电压和输出电流变化范围内，提高其工作稳定性和改善瞬变响应。为了获得最佳的效果，电容器应选用频率特性好的陶瓷电容或胆电容为宜。另外为了进一步减小输出电压的纹波，一般在集成稳压器的输出端并入一几百_μF的电解电容。

图9-11 集成三端稳压器的典型应用

a）CW7800系列稳压器的典型应用 b）CW7900系列稳压器的典型应用

（2）确保不毁坏器件的措施 三端固定集成稳压器内部具有完善的保护电路，一旦输出发生过载或短路，可自动限制器件内部的结温不超过额定值。但若器件使用条件超出其规定的最大限制范围或应用电路设计处理不当，也是要损坏器件的。例如当输出端接比较大电容时（C_o>25μF），一旦稳压器的输入端出现短路，输出端电容器上储存的电荷将通过集成稳压器内部调整管的发射极-基极PN结泄放电荷，因大容量电容器释放能量比较大，故也可能造成集成稳压器损坏。为防止这一点，一般在稳压器的输入和输出之间跨接一个二极管（见图9-11），稳压器正常工作时，该二极管处于截止状态，当输入端突然短路时，二极管为输出电容器C_o提供泄放通路。

（3）稳压器输入电压值的确定 集成稳压器的输入电压虽然受到最大输入电压的限制，但为了使稳压器工作在最佳状态及获得理想的稳压指标，该输入电压也有最小值的要求。输入电压U_i的确定，应考虑如下因素：稳压器输出电压U_o；稳压器输入和输出之间的最小压差（U_i-U_o）_min；稳压器输入电压的纹波电压U_RIP，一般取U_o、（U_i-U_o）_min之和的10%；电网电压的波动引起的输入电压的变化ΔU_i，一般取U_o、（U_i-U_o）_min、U_RIP之和的10%。对于集成三端稳压器，（U_i-U_o）=2～10V具有较好的稳压输出特性。例如对于输出为5V的集成稳压器，其最小输出电压U_i

U_imin=U₀+（U_i-U_o）_min+U_RIP+ΔU_i=（5+2+0.7+0.77）V≈8.5V