這個電路相信很多朋友都見過,尤其是在一些需要簡易LDO的時候,比如3842啟動時瞬態的輔助電源,或者是其他情況下需要一個簡易LDO,就會用三極管和Zener或者是三極管和TL431搭建一個簡易的LDO。那么本期就針對這個電路進行仿真以及分析。
在分析之前,先拋出問題,穩壓管導通時,輸出電壓Vout為Vz-Vbe,那么如果穩壓管不導通,輸出電壓是多少?
答案是Vin-Ib*R1-Vbe。由于Ib比較小,所以輸出基本等于Vin-Vbe,仿真如下圖:
其實不管穩壓管是否處于擊穿狀態,這個電路都是一個射極跟隨器電路(發射極有負載),電阻R1為三極管Q1提供基極電流Ib,三極管處于放大狀態,輸出電流為Ie。可以看下圖的電流關系(仿真中三極管的β為100倍)。
再看穩壓管擊穿狀態也是如此。此時基極電流Ib最大為[(Vin-Vz)/R1]-Iz,對應負載電流最大為Ib*(β+1),所以說這個也就說明,一定要考慮好β環境溫度降額,包括穩壓管的Iz電流等參數。例如下圖中,過大的負載和過大的基極電阻R1有可能導致穩壓管從擊穿狀態變為非擊穿狀態,那么就都會導致輸出電流達不到預期電壓(6V):
在上述仿真中,如果想要達到預期電壓,減小負載或者減小Rb電阻(增大Ib)都是可以實現的。例如下圖中減小Rb電阻,就可以滿足穩壓電流Iz以及驅動電流Ib: