深度剖析6种日常实用的电路设计方案

电路

电路来源于日常工作常用的一些基础电路，原理是新手或菜鸟比较容易疑惑的基础概念，经验是自己日常调试中积累的一点所得。希望对新手有所帮助。

在小功率输出设计中，一般很少用到整流桥的并联，但在某些大功率输出的情况下，不想增添新的器件而单个整流桥电流又不满足输入功率要求，就需要用到整流桥的并联了，整流桥的并联不能采用两个整流桥各自整流后直流并联的方式，也就是不能采用图1的方式，因为整流桥没有配对，单纯靠自身的V-I特性，一般是无法均流的，这样就会造成两个整流桥发热不一致。而采用图2的方式，通常认为在一个封装内的两个二极管是一模一样，是可以实现均分电流的效果，所以采用图2的方式就可以实现整流桥的并联了。

浮地驱动

在驱动电路设计中，经常会提到MOS管需要浮地驱动，那么什么是浮地驱动呢？简单的说就是MOS管的S极与控制IC的地需要隔离，也就是说不是共地的（直接相连会导致发热等）。以我们常用的BUCK电路为例，如下图：控制IC的地一般是与输入电源的地共地的，而MOS管的S极与输入电源的地之间还有一个二极管，所以控制IC的驱动信号不能直接接到MOS管的栅极，而需要额外的驱动电路或驱动IC，比如变压器隔离驱动或类似IR2110这样的带自举电路的驱动芯片。当然还有另外的方式，那就是采用别的方式给控制IC供电，然后将控制IC的地连接到MOS管的S端，这样就不是浮地了，控制IC的输出就可以直接驱动MOS管。

滞环比较器

在保护电路中，为了防止保护电路在保护点附近来回震荡，所以一般都增加一定的滞环。

在下图中，1M电阻就起到滞环的作用，如果没有1M电阻，很明显，VF电压达到2.5V运放输出低电平，低于2.5V，运放输出高电平。增加1M电阻后，在运放输出低电平时，6脚电平为0.7+（2.5-0.7）*1000/1010=2.48V。当VF低于6脚电平后，7脚输出高电平（如果运放供电15V，7脚输出可按照14V计算）可以计算此时6脚电平为2.5+（14-2.5）*10/1010=2.61V，如果这是一个输入欠压保护电路，且VF为100：1的取样，则当输入电压高于261V，电路正常工作，当电压低于248V才会欠压保护，这样就增强了保护电路的抗干扰能力。

一般经常用到滞环比较器的地方有：过欠压保护电路、转灯电路等。

误差放大器输出钳位电路

设计电源中，无论是恒压源还是恒流源，只要是闭环控制，总少不了误差放大器，在进入闭环之前，误差放大器输出电压为最高值，正常来说，误差放大器供电一般在15V左右，则误差放大器的输出在开环的时候为14V左右，随着输入信号的增加，达到稳压（稳流）点后，误差放大器从最高点开始降低直到闭环需要的值，在误差放大器输出降低过程中，时间越长自然输出超调量越大的电路越不容易进入稳定。增加一个二极管+稳压管后，可以在一定程度上改善这个问题，如下图所示，如果稳压管是5V的，那么在开环的时候，误差放大器输出被钳位在6V左右，这样当进入闭环的时候，误差放大器输出就不是从14V开始下降而是从6V左右，降低到闭环需要的电压值自然需要的时间就短，电路就越容易进入稳定。

双环控制系统的切换

在设计电路中，带有限流功能的恒压源及带有限压功能的恒流源相信大家都不陌生，很多网友在设计电路的时候，有时候会采用下图所示电路，一个稳压环一个稳流环，逐渐增加负载，稳流环输出低电平进入限流，当负载减小退出限流的时候，稳压环需要一个切换时间，那么就出现了两环路都不工作的一个空白区，在这时间内，电路相当于开环，对系统来说，这是不利的。但如果第二个电路，就不存在这样的问题，限流的时候，稳流环拉低稳压环的基准，在这个过程中，两个环路都在工作，即使在限流过程中，突然断开负载，由于稳压环一直在工作，所以在很短时间内电路就会进入稳定。而不会出现上述环路的空白区。

交叉调整率是如何产生的

下面这个图，如果没有R及L，就是一个很普通的反激电路输出整流的两个绕组，在这里，R为变压器及布线部分的直流阻抗，L为变压器绕组的漏感，N1N2就是理想的变压器绕组了。对于理想的变压器绕组，绕组电压正比于匝比，也即是如果5匝绕组输出5V，那么10匝绕组输出就是10V。如果第一个绕组是稳压5V输出的，在空载情况下，绕组基本没有电流，R1、L1上压降可以不考虑，二极管压降为电流是零时候的压降值。这个时候N1绕组电压可以认为是输出电压5V+二极管压降0.7V。那么10匝绕组的电压就是2*（5+0.7）=11.4V，绕组空载的时候，输出电压为10.7V，随着第二个绕组带载电流增大，电阻R2及L2上压降增加，二极管V2压降也增加，那么C2上电压逐渐开始降低，这个电压的变化为N2绕组的负载调整率，而不是交叉调整率。在辅绕组负载不变的情况下，如果主绕组带载变化，随着电流的增加，R1、L1及V1的压降都会增加，从而引起N1绕组电压的增加（因为要保证C1上电压不变）。假设主绕组带载后N1绕组电压由原来的5.7V变成了6V.那么N2绕组的电压将变成12V，输出电容C2上的电压就会变成11.3V，这个由于主绕组带载而引起的辅绕组电压由10.7V变成了11.3V的情况，就是交叉调整率。