徐 珺
(中國電子科技集團公司 導航技術(shù)研究所,陜西 西安 710068)
集成穩(wěn)壓器又稱集成穩(wěn)壓電源,電路形式大多采用串聯(lián)穩(wěn)壓方式。集成穩(wěn)壓器自誕生以來為電源的集成化和小型化開辟了新的途徑,占領(lǐng)了幾乎所有的軍用、工業(yè)及民用電子設(shè)備、儀器儀表、家用產(chǎn)品等的各個領(lǐng)域,可以說沒有那個電子產(chǎn)品中找不到集成穩(wěn)壓器的影子。它與傳統(tǒng)的分立元件組成的直流穩(wěn)壓器相比,具有外接元件少、體積小、重量輕、價格低、性能穩(wěn)定、可靠性高、安裝調(diào)試使用方便等特點。本文主要介紹三端穩(wěn)壓器種類、封裝形式及其檢測問題。
三端集成穩(wěn)壓器顧名思義就是只有三個管腳的穩(wěn)壓器,即輸入端、輸出端和公共地端。三端集成穩(wěn)壓器屬于線性穩(wěn)壓器件,其特點是調(diào)整管在線性區(qū)工作,是依靠調(diào)整管的管壓降來穩(wěn)定輸出電壓的,因此只能用于降壓。
2.1.1 固定輸出的三端集成穩(wěn)壓器是指由生產(chǎn)廠家預先調(diào)整,輸出為固定值的三端集成穩(wěn)壓器。例如:7805型集成三端穩(wěn)壓器,其輸出的固定電壓值為+5V;
2.1.2 輸出可調(diào)的三端集成穩(wěn)壓器是指穩(wěn)壓器輸出電壓可通過少數(shù)外接元器件在較大范圍內(nèi)調(diào)整輸出電壓值,即當調(diào)整外接元器件值時,可獲得所需的輸出電壓。例如:CW317型集成三端穩(wěn)壓器,其輸出電壓可以在12~37V的范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。
2.2.1 輸出正電壓系列,即78××的集成穩(wěn)壓器。其電壓共分為5~24V七個擋。例如:7805、7806、7809等,其中字頭78表示輸出電壓為正值,后面數(shù)字表示輸出電壓的穩(wěn)壓值;
2.2.2 輸出負電壓系列,即79××的集成穩(wěn)壓器。其電壓共分為-5~24V七個擋。例:7905、7906、7912等,其中字頭79表示輸出電壓為負值,后面數(shù)字表示輸出電壓的穩(wěn)壓值。
根據(jù)國家標準GB3430-89《半導體集成電路型號命名方法》,集成穩(wěn)壓器型號的組成、符號及意義如表1所示:
表1 三端集成穩(wěn)壓器的分類
4.1 三端固定式集成穩(wěn)壓器的封裝及引腳排列如圖1所示:其中(a)、(b)、(c)為塑料封裝,(d)為金屬封裝。
圖1 三端固定式穩(wěn)壓器外形及引腳排列
4.2 三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器的封裝及引腳排列如圖2所示:其中(a)為塑料封裝,(b)為金屬封裝。
圖2 三端可調(diào)式穩(wěn)壓器外形及引腳排列
在參數(shù)表的“試驗類別”中,國標類產(chǎn)品電參數(shù)被劃分為JS類(交收)參數(shù)和C類(參考)參數(shù)。
JS類參數(shù)是指在Tjmin≤Tj≤Tjmax的全溫區(qū)范圍直流加載必須保證的參數(shù)。通常都標有上、下限值,主要有輸出電壓、電壓調(diào)整率,電
流調(diào)整率、紋波抑制比等參數(shù)。
C類參數(shù)是指在Tj=25℃條件下測試的參數(shù)或理論的設(shè)計指標,通常在驗收的過程中不進行測試。
測試可為常溫、高溫、低溫。根據(jù)產(chǎn)品的不同等級高低溫測試的溫度范圍不同。在進行高低溫測試時,不能導入溫漂的影響,必須采用忽略溫升的脈沖測試法。
5.3.1 輸出電壓 V0
輸出電壓V0是指穩(wěn)壓器的各項工作參數(shù)均符合規(guī)定值時的輸出電壓值。對于固定輸出的穩(wěn)壓器,它是常數(shù);對于可調(diào)式輸出穩(wěn)壓器,它的輸出電壓在一定范圍內(nèi)可調(diào)。
5.3.2 電壓調(diào)整率 Sv
電壓調(diào)整率Sv是指當穩(wěn)壓器負載不變而輸入的直流電壓變化時,所引起的輸出電壓的相對變化量。電壓調(diào)整率Sv用來表示穩(wěn)壓器維持輸出電壓不變的能力。Sv常用式(1)表示:
5.3.3 電流調(diào)整率 SI
電流調(diào)整率SI又稱負載調(diào)整率,是指當輸入電壓保持不變而輸出電流在規(guī)定范圍內(nèi)變化時,穩(wěn)壓器輸出電壓相對變化的百分比,可用式(2)表示:
5.3.4 輸出電壓偏差
對于固定輸出的穩(wěn)壓器,其輸出電壓偏差是指:實際輸出的電壓值和規(guī)定輸出的電壓Vo之間的偏差。這個差值一般用百分比表示,也可以用電壓值表示。
5.3.5 紋波抑制比 Svip
定義:在 Vi上疊加一個頻率、幅度固定的正弦波(u=1V,f=100Hz),在規(guī)定的加載條件下,電路對輸入正弦波的抑制能力,即允許直流Vo中正弦波分量的大小。注意這與電路輸出噪聲不是一個概念。(電路輸出噪聲電壓是參考參數(shù),指由電路自己產(chǎn)生的固有白噪聲,其頻譜10Hz~100kHz、幅度約 100μV 范圍)。
圖3 電參數(shù)基本測試電路
基本測試電路見圖3所示。
固定輸出或負電壓系列電路的測試可按照圖3所示電路圖進行類推。
5.5.1 為了能夠穩(wěn)定的讀取電路的測試數(shù)據(jù),測試時加載時間要盡量的短,否則在期間升溫發(fā)熱后會疊加進“溫漂”的影響,測試結(jié)果將會出現(xiàn)偏差;另外高溫測試時,電路自身的耗散功率可能過大,在無散熱片的情況下,長時間的升溫也會造成電路進入測試溫度超標或過熱保護狀態(tài)。
5.5.2 在實際測試電路中,必須嚴格按照取樣地線、負載地線、取樣線、負載線分開的雙線制布線原則進行布線,否則可能測試異?;蛘咂钐蟆?/p>
5.5.3 在檢測中絕對禁止把電路的外引線從根部彎曲或掰倒,這樣可能會造成腔體的漏氣,給產(chǎn)品的使用造成隱患。同時,硬性跌落等對器件的強烈沖擊和焊接溫度過高、時間過長、焊接點過于臨近器件的引線根部,也會導致腔體的漏氣。
因為三端穩(wěn)壓器是功率器件,盡管其內(nèi)部有比較健全的保護電路,但在檢測時仍需要非常謹慎,防止三端穩(wěn)壓器因人為原因造成損壞,影響產(chǎn)品的使用。
[1]集成穩(wěn)壓器數(shù)據(jù)手冊[S].北京半導體器件五廠,2008.
[2]集成穩(wěn)壓器的分類及技術(shù)指標[J].電氣自動化技術(shù)網(wǎng),2011-09-20.
[3]GB3430-89半導體集成電路型號命名方法[S].