串联型或并联型电压基准的选择

《串联型或并联型电压基准的选择》由会员分享，可在线阅读，更多相关《串联型或并联型电压基准的选择（7页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、串联型或并联型电压基准的选择串联型电压基准串联型电压基准压电的串联型电压基准串联的压电电电的压的基准电压电压的的电的压串联型电压基准电电压电的压电压串联的的电压基准的电并联型电压基准串联型电压基准的串联型电压基准串联型基准串联型电压基准的电压的P_SER=(VSUP-VREF)IL+(VSUPxIQ)对于串联型电压基准，最大功耗出现在最高输入电压、负载最重的情况下：WC_P_SER=(VMAX-VREF)ILMAX+(VMAXxIQ)其中：PSER.=串联型基准的功耗VSUP=电源电压VREF=基准电压输出IL=负载电流IQ=电压基准的静态电流WCPSER=OOOOVMAX=最大电源电压ILM

2、AX1=最大负载电流并联型电压基准并联型电压基准有两个端子：OUT和GND。它在原理上和稳压二极管很相似，但具有更好的稳压特性，类似于稳压二极管，它需要外部电阻并且和与负载并联工作(图2)。并联型电压基准可以当作一个连接在OUT和GND之间的压控电流源，通过调整内部电流，使电源电压与电阻R1的压降之差(等于OUT端的基准电压)保持稳定。换一种说法，并联型电压基准通过使负载电流与流过电压基准的电流之和保持不变，来维持OUT端电压的恒定。并联型基准具有以下特点：选择适当的R1保证符合功率要求，并联型电压基准对最高电源电压没有限制。电源提供的最大电流与负载无关，流经负载和基准的电源电流需在电阻R1上

3、产生适当的压降，以保持OUT电压恒定。相对于串联型电压基准，并联型电压基准通常具有更低的工作电流。相对于串联型电压基准，并联型电压基准通常具有更低的工作电流。作为简单的2端器件，并联型电压基准可配置成一些新颖的电路，例如负电压稳压器、浮地稳压器、削波电路以及限幅电路。相对于串联型电压基准，并联型电压基准通常具有更低的工作电流。I_R1=R1的电流P_R1=R1的功耗P_SHNT=电压基准的功耗VMIN=最低电源电压VMAX=最高电源电压VREF=基准输出IMO=电压基准最小工作电流ILMAX=最大负载电流WC_I_R1=最差情况下R1的电流WC_P_R1=最差情况下R1的功耗WC_P_SHNT

4、=最差情况下并联电压基准的功耗图3.并联型电压基准调整电流（IMO）以产生稳定的VREF选择电压基准理解了串联型和并联型电压基准的差异，即可根据具体应用选择最合适的器件。为了得到最合适的器件，最好同时考虑串联型和并联型基准。在具体计算两种类型的参数后，即可确定器件类型，这里提供一些经验方法：如果需要高于0.1%的初始精度和25ppm的温度系数，一般应该选择串联型电压基准。如果要求获得最低的工作电流，则选择并联型电压基准。并联型电压基准在较宽电源电压或大动态负载条件下使用时必须倍加小心。请务必计算耗散功率的期望值，它可能大大高于具有相同性能的串联型电压基准（请参考以下范例）。对于电源电压高于40

5、V的应用，并联型电压基准可能是唯一的选择。构建负电压稳压器、浮地稳压器、削波电路或限幅电路时，一般考虑并联型电压基准。例1:低电压、固定负载在这个便携式应用中，最关键的参数是功耗。以下为相应的技术指标：VMAX=3.6VVMIN=3.0VVREF=2.5VILMAX1DA我们把范围缩小到两个器件：串联型电压基准MAX6029IQ=5.75DAWCPSER(VMAX一VREF)ILMAX+(VMAXxIQ)WCPSER(3.6V-2.5V)1DA+(3.6Vx5.75DA)21.8DW该串联型基准是电路中唯一消耗功率的器件，因此，在最差工作条件下的总功耗为21.8DWD并联型电压基准MAX600

6、8IMO=1DAR1(VMIN一VREF)/(IMO+ILMAX)R1(3.0V一2.5V)/(1DA+1DA)250kWCIR1(VMAX一VREF)/R1WCIR1(3.6V-2.5V)/250k4.4DAWCPR1(VMAX-VREF)2/R1WCPR1(3.6V-2.5V)2/250k4.84DWWCPSHNT=VREF(IMO+(VMAX一VREF)/R1)WCPSHNT=2.5V(1DA+(3.6V-2.5V)/250k)13.5DW最差工作条件下的总功耗是R1的功耗(WCPR1)与并联基准功耗(WCPSHNT)的和，因此，总功耗为18.3DWD该应用中最合适的器件应该是并联型电压

7、基准MAX6008,其功率损耗为18.3DW(而MAX6029的功耗为21.8DW)。该实例说明电源电压变化对设计的影响较大。最初，并联型电压基准的1DA最小工作电流具有极大优势，但是为了确保能在最差工作条件下工作，其工作电流被迫增加至4.4DAD若电源电压的变化范围比本例中的要求(3.0V至3.6V)更宽一些，都会优先考虑使用串联型电压基准。例2：低电压、变化的负载本例类似于例1ms的时间内吸收电流流1,但技术指标有一些小的改变。与为1mAD1DA固定负载不同，本例中的负载周期性地吸收电流，在99ms的时间内吸收电流为1DADVMAX=3.6VVMIN=3.0VVREF=2.5VILMAX=

8、1mA(1%的时间)ILMIN=IDA(99%的时间)我们考虑同样的两种器件：串联型电压基准MAX6029IQ=5.75DAWCPSER=(VMAX-VREF)ILMAX+(VMAXxIQ)WCPSER(1mAIL)=(3.6V-2.5V)1mA+(3.6Vx5.75DA)=1.12mW（1%的时间）WCPSER(1DAIL)=(3.6V-2.5V)1DA+(3.6Vx5.75DA)=21.8DW（99%的时间）平均功耗=1.12mWx1%+21.8DWx99%=32.78DW并联型电压基准MAX6008IMO=1DAR1=(VMIN-VREF)/(IMO+ILMAX)R1=(3.0V-2.5

9、V)/(1DA+1mA)=499对于ILOAD=1mA:WCPR1=:(VMAX-VREF)2/R1WCPR1=：(3.6V-2.5V)2/499=2.42mW（1%的时间）PSHNT=VREF(IMO+IR1-IL)PSHNT=2.5V(1DA+1mA-1mA)=2.5DW（1%的时间内）对于ILOAD=1DA:WCPR1=:(VMAX-VREF)2/R1WCPR1=:(3.6V-2.5V)2/499=2.42mW（99%的时间内）PSHNT=VREF(IMO+I_R1-IL)PSHNT=2.5V(1DA+1mA-1DA)=2.5mW（99%的时间内）平均功耗=2.42mWx1%+2.5DWx1%+2.42mWx99%+2.5mWx99%=4.895mW。从上述实例可以看出：并联型电压基准的功耗超过了串联型电压基准的100倍。对于负载电流变化范围较宽的应用，串联型电压基准是更好的选择。