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      數(shù)字機(jī)中常用集成穩(wěn)壓器件的應(yīng)用與應(yīng)急代換

      2013-08-08 02:21:40鄭秀峰
      衛(wèi)星電視與寬帶多媒體 2013年14期
      關(guān)鍵詞:穩(wěn)壓器穩(wěn)壓原理圖

      鄭秀峰

      市面上,穩(wěn)壓器件種類繁多,但應(yīng)用于數(shù)字機(jī)中的穩(wěn)壓器件并不是很多。因數(shù)字機(jī)中有的單元電路芯片對(duì)供電電壓要求相對(duì)較高,需要使用穩(wěn)壓器件將開關(guān)電源輸出的電壓進(jìn)一步“維穩(wěn)”才能保證正常工作,在一些數(shù)字機(jī)中穩(wěn)壓器件是必不可少的。為便于了解、認(rèn)識(shí)、應(yīng)用這些穩(wěn)壓器件,本文將數(shù)字機(jī)中常用穩(wěn)壓器件歸納整理,并列舉幾種應(yīng)急代換方法,供參考。

      數(shù)字機(jī)中常用穩(wěn)壓器件

      的識(shí)別與應(yīng)用

      沒有良好穩(wěn)定的電源供電支持,數(shù)字機(jī)中各單元電路則不能發(fā)揮出其應(yīng)有的作用,因此數(shù)字機(jī)中常用到一些穩(wěn)壓器件。數(shù)字機(jī)中常用的穩(wěn)壓器件分為有固定輸出穩(wěn)壓器和可調(diào)輸出穩(wěn)壓器,由于三端穩(wěn)壓器只有三個(gè)引出端子,具有外接元件少、使用方便、性能穩(wěn)定、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn),因而三端集成穩(wěn)壓器在部分?jǐn)?shù)字機(jī)中應(yīng)用較多。此外,還有四端可控制穩(wěn)壓器,但在數(shù)字機(jī)中應(yīng)用較少。因不同數(shù)字機(jī)的設(shè)計(jì)方案可能不同,各單元電路對(duì)穩(wěn)定的電壓要求也可能不同,不同機(jī)型數(shù)字機(jī)單元電路需要穩(wěn)定的12V、5V、3.3V、1.8V、1.2V電壓,個(gè)別機(jī)型需要提供穩(wěn)定的-12V、-5V電壓,通常使用穩(wěn)壓器件對(duì)開關(guān)電源輸出的電壓進(jìn)一步穩(wěn)壓后獲得。

      數(shù)字機(jī)中12V、5V、-12V、-5V電源穩(wěn)壓器通常使用78L12、78L05、 7812、7805和79L12、79L05、7912、7905,其中:78L系列屬于三端固定正極性輸出穩(wěn)壓器,79L系列為三端固定負(fù)極性輸出穩(wěn)壓器。數(shù)字機(jī)中應(yīng)用的78L、79L系列穩(wěn)壓器采用TO-92封裝形式,外形如同小功率塑封三極管,輸出電流100mA,適合于輸出電流較小的電源支路,圖1為78L、79L系列穩(wěn)壓器外形及引腳排列圖。78系列屬于三端固定正極性輸出穩(wěn)壓器,79系列則為三端固定負(fù)極性輸出穩(wěn)壓器,自帶散熱片,最大輸出電流可達(dá)1.5A。數(shù)字機(jī)中應(yīng)用的78、79系列穩(wěn)壓器采用TO-220封裝形式,圖2為其外形及引腳排列圖。圖3是網(wǎng)上介紹的以78系列三端穩(wěn)壓器為核心外圍元件最多的一個(gè)典型應(yīng)用電路,D是輸入端與輸出端之間加裝的保護(hù)二極管,防止當(dāng)C4容量較大時(shí),輸入端斷開C4直接向穩(wěn)壓器放電,導(dǎo)致穩(wěn)壓器損壞。在實(shí)際應(yīng)用電路中,與穩(wěn)壓器相關(guān)聯(lián)的元件是有取舍的,大多數(shù)數(shù)字機(jī)電源的穩(wěn)壓電路只由穩(wěn)壓器和濾波電容構(gòu)成,這既有電路設(shè)計(jì)的原因,也有生產(chǎn)廠家為降低成本偷工減料的原因。

      3.3V電源多給主芯片提供工作電壓,由于數(shù)字機(jī)3.3V電源異常會(huì)導(dǎo)致主芯片工作不良,進(jìn)而使數(shù)字機(jī)表現(xiàn)出多種奇特的故障現(xiàn)象,因此對(duì)3.3V電源要求較高。不同機(jī)型穩(wěn)定3.3V電源的設(shè)計(jì)電路亦有所不同,最直接的方法是在5V電源支路中增加3.3V穩(wěn)壓器,如:PJ1117-3.3V、2910CT-3.3V等,有的數(shù)字機(jī)在主板上采用SO-223封裝的貼片式穩(wěn)壓器二次穩(wěn)壓,此類穩(wěn)壓器為正電壓輸出的低壓降三端穩(wěn)壓器,輸出電流1A,帶有散熱片,分為固定式和可調(diào)式兩種類型,常用的型號(hào)有CX1117、SA1117、AMS1117等,型號(hào)前綴為生產(chǎn)廠商簡(jiǎn)稱,型號(hào)后綴的數(shù)字表示輸出電壓值,型號(hào)后面標(biāo)注字母“ADJ”表示輸出電壓可調(diào),數(shù)字機(jī)中常用輸出電壓1.2V、1.8V、3.3V的固定式穩(wěn)壓器,例如:阿里M3328C單芯片方案DVB機(jī)采用1.8V穩(wěn)壓器,1.2V、1.8V、3.3V穩(wěn)壓器在ABS機(jī)中采用較多,可調(diào)式穩(wěn)壓器則多用于DVB接收盒中。圖4為AMS1117穩(wěn)壓器的外形及引腳排列圖,其他類型穩(wěn)壓器與之相似。

      有的數(shù)字機(jī)獲得3.3V電壓采用四端可控穩(wěn)壓器,例如:東仕IDS-2000采用PQ3RD13,同洲CDVB3000系列采用PQ15RW21,此類穩(wěn)壓器為直插4腳封裝,在調(diào)整端接入調(diào)整電阻將輸入的5V電壓轉(zhuǎn)化輸出為3.3V,圖5為PQ15RW21外形及引腳排列圖,圖6為PQ15RW21在同洲CDVB3000系列數(shù)字機(jī)中的應(yīng)用電路原理圖。

      有的數(shù)字機(jī)獲得3.3V電壓采用可調(diào)三端穩(wěn)壓器LM317,通過改變穩(wěn)壓器調(diào)整端與輸出端的電阻使輸出電壓穩(wěn)壓在3.3V。圖7是LM317外形及引腳排列圖,圖8為L(zhǎng)M317在金泰克KT-D8320數(shù)字機(jī)中的應(yīng)用電路原理圖,圖9為L(zhǎng)M317在PBI DVR-1000數(shù)字機(jī)中的應(yīng)用電路原理圖,與圖8相比,省略了保護(hù)二極管,只保留了濾波和電阻分壓電路,電路更簡(jiǎn)捷。在數(shù)字機(jī)中可調(diào)三端穩(wěn)壓器LM317更多應(yīng)用于極化切換電路,受控于主芯片,經(jīng)調(diào)整生成13/18V極化電壓,圖10是東仕IDS-2000F數(shù)字機(jī)LNB極化切換電路原理圖,是LM317用于數(shù)字機(jī)極化切換的典型應(yīng)用電路。

      數(shù)字機(jī)中常用穩(wěn)壓器件

      的應(yīng)急代換

      在數(shù)字機(jī)的故障維修過程中,有時(shí)無法找到與受損穩(wěn)壓器相同或相近穩(wěn)壓器供更換,外購穩(wěn)壓器件耗時(shí)較長(zhǎng),用戶又要求在最短時(shí)間內(nèi)修復(fù)故障機(jī),在這種情況下,需考慮采用應(yīng)急代換的方法變通修機(jī)。

      用同系列穩(wěn)壓值不同的三端穩(wěn)壓器代換。以78系列穩(wěn)壓器為例,如果需要輸出電壓Uo高于手頭現(xiàn)有的固定三端穩(wěn)壓器的輸出電壓時(shí),在78系列穩(wěn)壓器2腳與地端之間串接穩(wěn)壓二極管VD(圖11),可使輸出電壓Uo得到一定的提高,輸出電壓Uo為78系列穩(wěn)壓器輸出電壓與穩(wěn)壓二極管VD穩(wěn)壓值之和。

      在三端穩(wěn)壓器地端與輸出端加裝分壓電阻代換。這里的代換方法中,三端穩(wěn)壓器可以是固定式的,也可以采用可調(diào)式的。采用可調(diào)式三端穩(wěn)壓器就不多說了,上面介紹的已有數(shù)字機(jī)將5V電壓調(diào)整生成3.3V電壓,數(shù)字機(jī)生產(chǎn)廠家就是這樣應(yīng)用的。78系列等固定輸出集成穩(wěn)壓器,只需外接兩只電阻,就能方便地提升輸出電壓Uo(圖12),R1為固定電阻,改變電阻R2的阻值就可獲得連續(xù)可調(diào)的輸出電壓,當(dāng)R1、R2阻值取得較小時(shí),輸出電壓Uo≈Uxx(1+R2/R1),其中Uxx為固定輸出集成穩(wěn)壓器輸出電壓。

      串接整流二極管代換穩(wěn)壓器。此法適用于3.3、1.8、1.2V等低壓穩(wěn)壓器的代換,利用整流二極管的壓降,把另一組電源電壓降到趨近于電路所要求的電壓,以滿足單元電路對(duì)電壓的需求,這種方法在部分ABS接收機(jī)中應(yīng)用較多,DVB接收機(jī)中也有采用。例如:東仕IDS-2000F數(shù)字機(jī)采用兩只整流二極管和一只限流電阻串聯(lián)的方法將5V電源降壓得到3.3V電壓。在數(shù)字機(jī)檢修實(shí)踐中,如3.3V、1.8 V、1.2V等低壓穩(wěn)壓器損壞,也可以如法炮制。需要注意的是:經(jīng)整流管降壓后得到的只是趨近原穩(wěn)壓輸出的電壓,能夠維持單元電路的正常工作,不一定與單元電路要求的標(biāo)稱電壓完全相符。不同類型整流二極管的壓降不同,代換時(shí)應(yīng)注意整流二極管的選擇。

      用固定三端穩(wěn)壓器代換可調(diào)三端穩(wěn)壓器??烧{(diào)三端穩(wěn)壓器LM317除了應(yīng)用于低壓電路將其他電源支路轉(zhuǎn)化為3.3V電壓外,更多應(yīng)用于極化切換電路。當(dāng)LM317損壞,又無原件可供更換時(shí),可用固定三端穩(wěn)壓器外加其他元件整體代換極化切換電路。以前曾用7805穩(wěn)壓器、分壓電阻、開關(guān)電路構(gòu)成簡(jiǎn)易極化切換電路(圖13),應(yīng)急修復(fù)以LM317為核心元件構(gòu)成的極化電路。在用固定三端穩(wěn)壓器代換LM317時(shí),選用的固定三端穩(wěn)壓器穩(wěn)壓值不應(yīng)大于15V,因?yàn)殡妷呵袚Q式高頻頭水平極化與垂直極化轉(zhuǎn)換的閥值為14.5V,如固定三端穩(wěn)壓器穩(wěn)壓值大于15V,不經(jīng)電路調(diào)整即輸出15V極化電壓,這樣只能接到水平極化信號(hào),卻無法接收到垂直極化信號(hào)。

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