电路的测试及分析
按前图搭成的电路进行测试。用0~30V稳压电源代替电池供电,模拟不同的电池电压时,看输出电压的变化。
输入电压从6.OOV开始,以后每隔0.2V向下降,一直降到5.OOV,并记录输出电压。测试分四次:空载、负载电阻30.1Ω(相当166mA电流)、负载10.4Ω(相当480mA电流)及负载电阻9.4Ω(相当530mA电流)。为了测试误差小一些,输入电压VIN及输出电压Vour的测量用同一块数字电压表(31/2位数字万用表,型号为DT-890C)。测试电路如下左图所示。
四次测试结果分别列于表1~表4。这里要说明的是表1中输出未接负载,但内部有1kΩ串接LED,相当负载电流约3mA,说明此稳压电源在空载时是稳定的;在以后的三次测试中,未调整过电位器RP;在表1中,输入电压VIN=5.OOV,输出电压Vout=5.OOV,这是由于采用20V档来测量的结果。因为作为调整管的P管其-VDS仅几个mV,用20V档电压表是测不出来的(经实测空载时,当VIN=-5.OOV,用mV档测-VDS=1.6mV,VOUT应是4.9984V)。
表3的负载电源已接近500mA,而表4的负载电流已超过额定的500mA。从表3、表4可看出,即使电池的电压已降到5.OV,但输出电流在476mA或523mA时,其输出电压分别为4.95V及4.92V。可以说这电源的稳压精度是相当好的。
低压差指的是VIN=VCUr+lV条件下,在一定负载电阻时,当V.N逐步减小,当出现VOUT下降了100mV时,此时的VIN与VOUT之差称为压差。从表4来看,VIN已降到5.OV,它的输出电压Vour=4.92V(还不到lOOmV)。可以认为是超低压差了。而重要的是电池电压从6V降到5V(即每一节镍镉或镍氢电池降到它终止放电电压1V时).它仍可保证输出电压在4.92V以上(满负载电流)。这充分利用了电池的性能,延长了两次充电的时间,这性能是很好的。
再来计算一下转换效率。若不考虑地电流,则转换效率T1为:
该线性稳压电路除作为独立的电源外,也适合于作后续电源(接在DC/DC变换器后)输入5V,在lOOmA负载时,它的输出电压大于4.98V(参看表2)。采用后续电源主要用于要求噪声小的传感器或模拟电路。该后续电源如下右图所示。