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          穩壓器的知識
          點擊次數:          更新時間:2019-02-24

            穩壓器,顧名思義,就是使輸出電壓穩定的設備。所有的穩壓器,都利用了相同的技術實現輸出電壓的穩定輸出電壓通過連接到誤差放大器(ErrorAmplifier)反相輸入端(Inverting Input)的分壓電阻(Resistive Divider)采樣(Sampled),誤差放大器的同相輸入端(Non-inverting Input)連接到一個參考電壓Vref。參考電壓由IC內部的帶隙參考源(Bandgap Reference)產生。誤差放大器總是試圖迫使其兩端輸入相等。為此,它提供負載電流以保證輸出電壓穩定。

            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。

            LDO(低壓降)穩壓器

            LDO是一種線性穩壓器,(VoltageRegulators/Stabilizers)。線性穩壓器,使用在其線性區域內運行的晶體管或FET,從應用的輸入電壓中減去超額的電壓,產生經過調節的輸出電壓。所謂壓降電壓,是指穩壓器,將輸出電壓維持在其額定值上下100mV之內所需的輸入電壓與輸出電壓差額的最小值。正輸出電壓的LDO(低壓降)穩壓器,通常使用功率晶體管(也稱為傳遞設備)作為PNP。這種晶體管允許飽和,所以穩壓器,可以有一個非常低的壓降電壓,通常為200mV左右;與之相比,使用NPN復合電源晶體管的傳統線性穩壓器,的壓降為2V左右。負輸出LDO使用NPN作為它的傳遞設備,其運行模式與正輸出LDO的PNP設備類似。更新的發展使用CMOS功率晶體管,它能夠提供最低的壓降電壓。使用CMOS,通過穩壓器,的唯一電壓壓降是電源設備負載電流的ON電阻造成的。如果負載較小,這種方式產生的壓降只有幾十毫伏。

            開關穩壓器

            開關穩壓器,使用輸出級,重復切換“開”和“關”狀態,與能量存貯部件(電容器和感應器)一起產生輸出電壓。它的調整是通過根據輸出電壓的反饋樣本來調整切換定時來實現的。在固定頻率的穩壓器,中,通過調節開關電壓的脈沖寬度來調節切換定時?這就是所謂的PWM控制。在門控振蕩器或脈沖模式穩壓器中,開關脈沖的寬度和頻率保持恒定,但是,輸出開關的“開”或“關”由反饋控制。根據開關和能量存貯部件的排列,產生的輸出電壓可以大于或小于輸入電壓,并且可以用一個穩壓器產生多個輸出電壓。在大多數情況下,在同樣的輸入電壓和輸出電壓要求下,脈沖(降壓)開關穩壓器比線性穩壓器轉換電源的效率更高。

            線性穩壓器與開關穩壓器的比較

            線性電壓穩壓器的優點:簡單輸出紋波電壓低出色的line和負載穩壓;對負載和line的變化響應迅速;電磁干擾(EMI)低。

            缺點:效率低;如果需要冷卻設備,則要求較大的空間

            開關電壓穩壓器的優點:能夠處理較高的電源密度;效率高(降低了冷卻所需的源電源需求);拓撲學結果可用于傳遞單個或多個輸出電壓,大于或小于生成的輸出電壓。

            缺點:瞬時恢復時間較慢;輸出紋波電壓高;產生電磁干擾(EMI)

            開關電容式轉換器

            一個典型的開關電容式轉換器包括四個大型MOS開關,其開關順序為典型的開關、加倍或減半輸入電源電壓。能量的傳遞與存貯由外部電容器提供。在開關周期的第一部分,輸入電壓作用于一個電容器(C1)。在開關周期的第二部分,電荷從C1傳送到第二個電容器C2上。

            最傳統的開關電容式轉換器的構造是一個反用換流器,其中C2具有一個接地正端,其負端傳


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