集成开关稳压电源系统的设计 第3页
2.4 集成稳压器电路设计
为保证稳压器在空载时也能正常工作．则流过电阻R1的电流不能太小。一般取IR1=5~10mA,故R1=VREF/IR1=1.25/(5~10)×10-3≈120~240Ω,式中VREF为稳压器基准电压。而输出电压U0与VREF、R1、R2有以下关系：
Un=VREF+(IR1+Iadj)R2=(1+R2/R1)VREF+IadjR2 (1)
调节电阻R2，即可改变输出电压的大小。由于Iadj很小(只有50μA)，所以式(1)可写为Uo=(1+R2/R1)VREF=1.25(1+R2/R1) (2)
由式(2)求得R2=(0.8U0-1)R1。
2.5保护电路设计
电路中保护二极管的选择比较简单，只要能保证满足反向耐压和冲击电流这两个要求就可以了。而R3的作用主要是限制三极管的基级电流，一般取1～2kΩ。下面谈谈过流保护电路的设计。
2.5.1 启动状态
电机启动时必须满足充电时间大Υ于启动时间δ，V2不导通，电机才能正常启动。由于启动电流很大，一般是额定电流的4~7倍，可看成不变 。
2.5.2保护状态
设电机负荷在额定状态下运行，电机电流I0已经稳定。电机短路或堵转后，电流突然增大到短路电流Is，电容C4开始充电。考虑一定的设计余量，取保护电流设定值IG<IS，式(3)同样成立此为一阶全响应方程，初始条件uc4(0+)=I0R5, 强制分量uc4(∞)=IGR5, 求解得
2.6 散热设计
稳压器的最大允许功耗取决于芯片的最高结温TjM,当T<TjM时稳压器才能正常工作。因此，稳压器的散热能力愈强, 结温就愈低，它所能承受的功率也愈大。稳压器的散热能力取决于它的热阻给半导体器件加散热片后可减小总热阻。若令Rθ1表示从结到器件外壳的热阻，Rθ2表示从器件外壳到散热片表面的热阻，RθA表示从结到散热片表面的热阻，则RθA=Rθ1+Rθ2。若令Rθd表示散热片到周围空气的热阻，Rθ’表示加散热片后结到空气的总热阻，则Rθ’=RθA+Rθd。设集成稳压器的最高允许结温为TjM，最高环境温度为TAM，加散热器后器件的功耗为PD。通过查散热片等效热阻与材料厚度和表面积关系的有关手册．可得到表面积的范围。表2列出了几种常用封装形式的热阻。
3 实验结果
在交流供电电压220(1±1O％)V，输出额定电压U0=24V，额定功率P0=15W，额定电流I0=0.625A，电机启动时间δ=50ms，允许短路时间ts=500ms，保护电流整定值Ic=2A，最高环境温度TAM=+45℃的条件下。设计出各电路参数见表3。
按表3的设计选取参数组装完毕后，经实验测定达到如下技术指标：
输出特性Un=24V,In=0~1A：
电压稳定度 Sv≤5×10-6；
负载稳定度S1≤5×1O-5；
温度系数α≤1×10-5/℃。
电机能正常启动，当电机堵转时，过流保护正常起作用。
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