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[参考译文] LM1086:适用于风扇电机电源的线性稳压器

Guru**** 2390755 points
Other Parts Discussed in Thread: LM1086, LM2674, LM2574

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/672619/lm1086-linear-regulator-suitable-for-fan-motor-power

器件型号:LM1086
主题中讨论的其他器件: LM2674LM2574

我正在寻找一款线性稳压器、为计算机冷却风扇提供12V 电源。 我将使用开关模式电源来提供可在15至27伏(绝对最大值、但可根据需要减小)之间变化的输入电压。 我想为(2)个风扇电机供电、每个电机在12伏电压下运行、并在正常运行期间消耗0.24安培电流。 LM1086稳压器似乎是为两个风扇供电的好选择、但我想知道是否存在问题(例如、浪涌电流可能会导致稳压器出现问题?) 我可以俯瞰的部分。 我需要一个非常可靠的解决方案、允许风扇在我的测试期间(可能24小时或更长时间)持续运行。 风扇断电会导致热电元件发生灾难性故障(除非我提供热过载保护)。

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。
    您好、Jossiah、

    我在这里看到的最大问题是 LDO 在27V 电压下运行时可能会发生热关断、而在15V 至27V 电压之间切换时可能会出现一些电源过冲。 如果电源发生过冲、可能会导致 LDO 发生故障。 此外、如果 LDO 进入热关断状态、风扇将关闭、这可能导致热电元件发生故障。

    您是否考虑在 LDO 中添加散热器或在 LDO 之前添加前置稳压器?
    此外、您是否知道瞬态期间的最大电压是多少?

    此致、
    标记
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    您好、Jossiah、

    您是否阅读过此应用手册?

    www.ti.com/lit/an/slva683a/slva683a.pdf

    不过、风扇的电源电流要低得多。 :-)

    如果您采用线性稳压器 LM1086、我会将输入输出差分电压保持在大约3V。 然后、您接近最大短路电流(请参阅数据表的图2)。 以便能够提供浪涌电流。 您甚至可以将两个风扇中的每一个都用于自己的 LM1086、但我认为这不是必需的。

    采用 TO-220封装的 LM1086并提供合适的散热器。 两个风扇由一个 LM1086 (两个并联的风扇)供电时、您必须耗散2 x 0.24A x 3V =1.44W。 借助10K/W 散热器、您可以获得低于20K 的结至环境过热、这在我看来是非常舒适的。

    Kai

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    Mark、您好!

    感谢您的回答。 我应该已经澄清了我的意思、"在15到27伏之间变化"。 在风扇运行期间、电压实际上不会变化。 相反、在向热电元件或冷却风扇供电之前、将在电源上设置电压、并且电源电压在测试期间保持恒定。 电压将根据热电元件所需的冷却容量进行选择、该容量可能会因指定的测试特性而异。 但是、风扇将始终需要在12V 电压下运行。

    是的、我计划向 LDO 添加散热器。 什么会构成"前置稳压器"? µF 应用电路图中显示的10 μ F 电容器是否被视为"前置稳压器"? 或者、鉴于我在上面提供的说明、是否仍然需要前置稳压器?

    感谢您的帮助!

    约西亚
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    尊敬的 Kai:

    感谢您的回复和应用报告参考。

    我不确定我是否完全理解数据表中的图2。 图中是否说明了 LM1086在短路、压降或失效前、在各种输入到输出差分条件下可流经 LM1086的最大电流?

    谢谢!

    约西亚
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    您好、Jossiah、

    LM1086内部有一些电路、可防止芯片因输出电流过高和热耗散过高而内部过热。 芯片通过限制输出电流来管理这一点。 图2显示、当输入电压比输出电压高约5...7V 时、可提供最大短路电流。 当进一步增大输入电压时、可提供的最大输出电流将减小。 这是通常从 SOA 保护中获得的性能。

    这种输出电流限制是正常运行的、不会损坏稳压器。 当调用短路电流限制时、输出电压会下降以减小输出电流。 就这些。

    因此、如果您的应用具有高浪涌电流、则最好选择不是过高的输入电压。 因此、我建议您在12V 输出电压下输入电压为15V。

    最好是借助开关产生15V 电压、或者换句话说、使用开关作为前置稳压器。 这就是 Mark 的要求。 背后的想法是、开关的效率非常高、同时线性稳压器的噪声也很低、而由于输入电压较低、线性稳压器中的热耗散仅很低。

    有关稳压器的浪涌电流处理能力的最后一个字。 需要注意的是、当必须提供高浪涌电流时、开关通常是更好的解决方案。 这与上述线性稳压器的 SOA 保护方案有关。 请再次查看图2。 如果将15V 的输入电压施加到稳压器上、并且输出被强制提供一个非常高的电流、那么输出电压会暂时下降至0V。 例如、考虑大电容器的充电。 图2表明、那么只能提供1.2A 电流。 然后稳压器上的所有输入电压下降、在这种情况下、必须消耗1.2A x 15V = 18W 的功率。 这会使芯片以三倍速度发热。 如果您选择20V 的输入电压、则 LM1086只能提供非常小的输出电流、根据图2、它仅为100mA! 因此、如果从线性稳压器请求的输出电流过大、则输出可能会下降至0V 并保持不变。

    开关的工作方式完全不同。 它只需耗散开关元件上的压降、这非常小。 输入输出差分电压与线性稳压器的作用不同。 因此、开关通常可以更好地处理浪涌电流。

    Kai

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    尊敬的 Kai:

    感谢你的帮助。 我对转换开关做了一些研究、我相信我理解您的说法。 因此、我想问的问题是、开关产生的噪声/EMI 是否会对冷却风扇产生不利影响、以及我是否确实需要 LDO 来降低该噪声/EMI。

    约西亚
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    您好、Jossiah、

    在我们的其中一款产品中、我们有一个由 LM2674供电的 SINON 风扇(5V/0.18A)。

    Kai
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    尊敬的 Kai:

    不过、产品中是否也使用了 LDO? 我在 LM2674数据表中看到、它通常用作线性稳压器的高效前置稳压器。

    简而言之、您对我的应用有何建议、在这种应用中、我需要从15至27伏的输入电压降至12伏(尽管在运行期间不会发生变化); 相反、仅在打开电源之前)为1个或2个风扇供电、每个风扇在正常运行期间消耗0.24安培电流?

    感谢您抽出宝贵的时间为您提供帮助。

    约西亚
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    您好、Jossiah、

    LM2674直接驱动风扇。 而不是预稳压器。 项目完成后、我们必须添加风扇。 我们有一个18V 电源、并决定在其中添加一个5V 风扇、该风扇由 LM2674开关供电。 LM2674有一个33µH Ω 扼流圈和一个100µF Ω 电容器。

    由于到风扇的布线很长、我们决定在 LM2674中添加输出纹波滤波器、以消除开关过程中的任何辐射。 输出纹波滤波器包含一个与68µH Ω 扼流圈和另一个连接到 GND 的100µF Ω 电容器串联的0R47电阻器。 风扇连接到输出纹波滤波器的输出端。

    查看 LM2574数据表的图18、了解输出纹波滤波器的外观。

    我认为在您的应用中使用 SIMPLE SWITCHER 没有什么可以反对的。

    Kai