用于線性電源適配器的折返限流電路的工作原理

圖中表示的是簡單線性電源適配器，圖中用虛線框起來的部分是一個典型的折返限流電路。在圖1中顯示了輸出參數(shù)，在圖中顯示了調(diào)整管的損耗。

這個電路的工作原理如下：當串聯(lián)的主調(diào)整晶體管Q1導(dǎo)通時，限流電阻R1上的電壓與負載電流Iload成正比。這個電壓和Q1的基-射電壓一起經(jīng)過分壓電阻R2與R3后加到限流晶體管Q2的基極。

因為在限流點，Q1的Vbe與Q2的Vbe大致相等，R1上的壓降與R2上的壓降相等，只是相差+Vbe的電平。在到達限流的突變點時，如忽略極小的基極電流，流過R2的電流與流過R3的電流相等，同時Q2處于將要導(dǎo)通的臨界狀態(tài)。

在限流點上負載電流的進一步增大將會增加R1上的壓降和R2上的壓降，同時Q2將逐漸導(dǎo)通。當Q2導(dǎo)通時，它會使驅(qū)動電流不經(jīng)過Q1而通過Q3進入輸出負載，這時Q1開始關(guān)斷，輸出電壓下降。注意，Q3是一個恒流源。

當輸出電壓下降時，R3上的電壓下降，流過R3的電流隨著減小，流入Q2基極的電流增大，因此流過R1的用來保持Q2導(dǎo)通狀態(tài)的電流也會減小。

結(jié)果，當負載電阻下降的時候，輸出電壓和電流下降。當輸出電壓變?yōu)榱悖ㄝ敵龆搪罚r，限流電流向電流減小的方向變化。在輸出短路情況下，流過R1的電流非常小而R1和R2上的電壓也小。

由于Q2的基極電流主要由它的電流增益來決定，短路電流不能很好地被確定，同時Q1和Q2的Vbe還受溫度的影響，所以就不能得到確定的短路電流值。通過給Q1和Q：安裝相同的散熱器并使用阻值相對較小的R1和R2，可以將上述差異最小化。在例子中取R1和R2的典型值為100Ω左右。

在圖中應(yīng)該注意的是，輸出電流試圖超過=時，會出現(xiàn)電流“折返”下降的現(xiàn)象。這個特性曲線可描述如下。

如果5Ω負載線被允許沿順時針擺動（電阻正在減小為0），在圖中電流“路徑”將會被描述出來。從它的起始點如P1所對應(yīng)的1A工作電流開始，電流首先增大到限流值Imax，在負載電阻繼續(xù)下降的情況下，電流就會變?yōu)榱?。在短路時，電流降到lsc。

在“折返”限流的整個過程中，由于線性調(diào)整管的集電極電壓Vh保持相對穩(wěn)定，在串聯(lián)調(diào)整晶體管Q1上的功率損耗將會隨著電流的增加而增加，見圖在這個特性曲線的開始部分，這個功率損耗值是非常小的，但是當電流變到限流狀態(tài)時，功率損耗會迅速地增大。當I流過調(diào)整晶體管產(chǎn)生的壓降達到最大值的時候，損耗也會達到最大值，這里功率損耗（Vh-Vout）lload是最大的。本例中，當電流為2.2A時調(diào)整管上損耗達到最大功耗Pmax，其值為6.8W。當負載電阻進一步下降到低于臨界值時，串行調(diào)整管上的功率損耗將會隨著電流的折返而逐漸減小，它的最小功耗值為P（Q1）=IscVh，在處于短路情況時，Q具體功耗是1.8W。

值得注意的是，限流特性曲線電路屬于恒流類型，如圖所示垂直虛線B路徑在短路狀態(tài)下的最大功耗IV為12。8W在線性調(diào)整管應(yīng)用的例子中，調(diào)整晶體管在恒流控制時的功耗比具有“折返”特性時的功耗大得多。

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