線性穩壓電源深剖析,小器件為何有大作用
發布時間:2017-02-08 責任編輯:susan
【導讀】根據調整管的工作狀態,我們常把穩壓電源分成兩類:線性穩壓電源和開關穩壓電源。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,可這麼來理解:RW(見下麵的分析)是連續可變的,亦即是線性的。而在開關電源中則不一樣,開關管(在開關電源中,我們一般把調整管叫做開關管)是工作在開、關兩種狀態下的:開——電阻很小;關——電阻很大。工作在開關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;工作產生的噪聲低;效率較低(現在經常看的LDO就是為了解決效率問題而出現的);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組成一個分壓電路,輸出電壓為:
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,在這個式子裏,如果我們隻看可調電阻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,我們這個圖並沒有將RW的引出端畫成連到左邊,而畫在右邊。雖然這從公式上看並沒有什麼區別,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。
讓我們繼續:如果我們用一個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“變阻器”阻zu值zhi的de大da小xiao,使shi輸shu出chu電dian壓ya保bao持chi恒heng定ding,這zhe樣yang我wo們men就jiu實shi現xian了le穩wen壓ya的de目mu的de。這zhe個ge三san極ji管guan或huo者zhe場chang效xiao應ying管guan是shi用yong來lai調tiao整zheng電dian壓ya輸shu出chu大da小xiao的de,所suo以yi叫jiao做zuo調tiao整zheng管guan。
像圖1suoshidenayang,youyutiaozhengguanchuanlianzaidianyuangenfuzaizhijian,suoyijiaozuochuanlianxingwenyadianyuan。xiangyingde,haiyoubinglianxingwenyadianyuan,jiushijiangtiaozhengguangenfuzaibinglianlaitiaojieshuchudianya,dianxingdejizhunwenyaqiTL431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:cichudewenyaguan,shiliyongtadefeixianxingqugongzuode,yinci,ruguorenweitashiyigedianyuan,tayeshiyigefeixianxingdianyuan。weilebianyudajialijie,huitouwomenzhaoyigelishihedetulaikan,zhidaokeyijianmingdikandongweizhi。
youyutiaozhengguanxiangdangyuyigedianzu,dianliuliuguodianzushihuifare,suoyigongzuozaixianxingzhuangtaixiadetiaozhengguan,yibanhuichanshengdaliangdere,daozhixiaolvbugao。zheshixianxingwenyadianyuandeyigezuizhuyaodeyigequedian。xiangyaogengxiangxidelejiexianxingwenyadianyuan,qingcankanmonidianzixianlujiaokeshu。zheliwomenzhuyaoshibangzhudajialiqingzhexiegainianyijitamenzhijiandeguanxi。
線性穩壓電源工作原理詳解

圖1
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。
線性穩壓電源工作原理詳解

圖2
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3.3V,1117-ADJ為可調型)。
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 三星上演罕見對峙:工會集會討薪,股東隔街抗議
- 摩爾線程實現DeepSeek-V4“Day-0”支持,國產GPU適配再提速
- 築牢安全防線:智能駕駛邁向規模化應用的關鍵挑戰與破局之道
- GPT-Image 2:99%文字準確率,AI生圖告別“鬼畫符”
- 機器人馬拉鬆的勝負手:藏在主板角落裏的“時鍾戰爭”
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
NFC
NFC芯片
NOR
ntc熱敏電阻
OGS
OLED
OLED麵板
OmniVision
Omron
OnSemi
PI
PLC
Premier Farnell
Recom
RF
RF/微波IC
RFID
rfid
RF連接器
RF模塊
RS
Rubycon
SATA連接器
SD連接器
SII
SIM卡連接器
SMT設備
SMU
SOC
SPANSION

