關於線性穩壓電源的工作原理，值得你學習

• 來源：hth体育官网登录 更新時間：2020-11-03 16:37:08點擊：6次

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  關(guan) 於(yu) 線性穩壓電源的工作原理，值得你學習(xi)

   

   

   本文來源：ECCN中電網

  
  

          什麽(me) 是線性穩壓電源？它是如何工作的?根據調整管的工作狀態，我們(men) 常把穩壓電源分成兩(liang) 類：線性穩壓電源和開關(guan) 穩壓電源。此外，還有一種使用穩壓管的小電源。這裏說的線性穩壓電源，是指調整管工作在線性狀態下的直流穩壓電源。調整管工作在線性狀態下，可這麽(me) 來理解：RW(見下麵的分析)是連續可變的，亦即是線性的。而在開關(guan) 電源中則不一樣，開關(guan) 管(在開關(guan) 電源中，我們(men) 一般把調整管叫做開關(guan) 管)是工作在開、關(guan) 兩(liang) 種狀態下的：開——電阻很小;關(guan) ——電阻很大。工作在開關(guan) 狀態下的管子顯然不是線性狀態。

   

   

   

          線性穩壓電源是比較早使用的一類直流穩壓電源。線性穩壓直流電源的特點是：輸出電壓比輸入電壓低;反應速度快，輸出紋波較小;工作產(chan) 生的噪聲低;效率較低(現在經常看的LDO就是為(wei) 了解決(jue) 效率問題而出現的);發熱量大(尤其是大功率電源)，間接地給係統增加熱噪聲。

  
  

          工作原理：我們(men) 先用下圖來說明線性穩壓電源調節電壓的原理。如下圖所示，可變電阻RW跟負載電阻RL組成一個(ge) 分壓電路，

  
  

          輸出電壓為(wei) ：Uo=Ui×RL/(RW+RL)，

  
  

          因此通過調節RW的大小，即可改變輸出電壓的大小。請注意，在這個(ge) 式子裏，如果我們(men) 隻看可調電阻RW的值變化，Uo的輸出並不是線性的，但如果把RW和RL一起看，則是線性的。還要注意，我們(men) 這個(ge) 圖並沒有將RW的引出端畫成連到左邊，而畫在右邊。雖然這從(cong) 公式上看並沒有什麽(me) 區別，但畫在右邊，卻正好反映了“采樣”和“反饋”的概念----實際中的電源，絕大部分都是工作在采樣和反饋的模式下的，使用前饋方法很少，或就是用了，也隻是輔助方法而已。

  
  

          讓我們(men) 繼續：如果我們(men) 用一個(ge) 三極管或者場效應管，來代替圖中的可變阻器，並通過檢測輸出電壓的大小，來控製這個(ge) “變阻器”阻值的大小，使輸出電壓保持恒定，這樣我們(men) 就實現了穩壓的目的。這個(ge) 三極管或者場效應管是用來調整電壓輸出大小的，所以叫做調整管。

  
  

          像圖1所示的那樣，由於(yu) 調整管串聯在電源跟負載之間，所以叫做串聯型穩壓電源。相應的，還有並聯型穩壓電源，就是將調整管跟負載並聯來調節輸出電壓，典型的基準穩壓器TL431就是一種並聯型穩壓器。所謂並聯的意思，就是象圖2中的穩壓管那樣，通過分流來保證衰減放大管射極電壓的“穩定”，也許這個(ge) 圖並不能讓你一下子看出它是“並聯”的，但細心一看，確實如此。不過，大家在此還要注意一下：此處的穩壓管，是利用它的非線性區工作的，因此，如果認為(wei) 它是一個(ge) 電源，它也是一個(ge) 非線性電源。為(wei) 了便於(yu) 大家理解，回頭我們(men) 找一個(ge) 理適合的圖來看，直到可以簡明地看懂為(wei) 止。

  
  

          由於(yu) 調整管相當於(yu) 一個(ge) 電阻，電流流過電阻時會(hui) 發熱，所以工作在線性狀態下的調整管，一般會(hui) 產(chan) 生大量的熱，導致效率不高。這是線性穩壓電源的一個(ge) 最主要的一個(ge) 缺點。想要更詳細的了解線性穩壓電源，請參看模擬電子線路教科書(shu) 。這裏我們(men) 主要是幫助大家理清這些概念以及它們(men) 之間的關(guan) 係。

  
  

          一般來說，線性穩壓電源由調整管、參考電壓、取樣電路、誤差放大電路等幾個(ge) 基本部分組成。另外還可能包括一些例如保護電路，啟動電路等部分。下圖是一個(ge) 比較簡單的線性穩壓電源原理圖(示意圖，省略了濾波電容等元件)，取樣電阻通過取樣輸出電壓，並與(yu) 參考電壓比較，比較結果由誤差放大電路放大後，控製調整管的導通程度，使輸出電壓保持穩定。

  
  

          常用的線性串聯型穩壓電源芯片有：78XX係列(正電壓型)，79XX係列(負電壓型)(實際產(chan) 品中，XX用數字表示，XX是多少，輸出電壓就是多少。例如7805，輸出電壓為(wei) 5V);LM317(可調正電壓型)，LM337(可調負電壓型);1117(低壓差型，有多種型號，用尾數表示電壓值。如1117-3.3為(wei) 3.3V，1117-ADJ為(wei) 可調型)。

  
  

  
  

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