线性稳压电源工作原理详解

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更新时间:2021-06-19

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线性稳压电源工作原理详解

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根据调整管的工作状态,我们经常把稳压电源分为两类:线性稳压电源和电源稳压电源。

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本文摘要:根据调整管的工作状态,我们经常把稳压电源分为两类:线性稳压电源和电源稳压电源。

根据调整管的工作状态,我们经常把稳压电源分为两类:线性稳压电源和电源稳压电源。此外,还有一种用于稳压管的小电源。这里说道的线性稳压电源,是指调整管工作在线性状态下的直流稳压电源。

调整管工作在线性状态下,可这么来解读:RW(闻下面的分析)是倒数星型的,亦即是线性的。而在开关电源中则不一样,电源管(在开关电源中,我们一般把调整管叫作电源管)是工作在进、关口两种状态下的:进——电阻较小;关口——电阻相当大。工作在电源状态下的管子似乎不是线性状态。

线性稳压电源是较为早于用于的一类直流稳压电源。线性稳压直流电源的特点是:输入电压比输出电压较低;反应速度快,输入纹波较小;工作产生的噪声较低;效率较低(现在常常看的LDO就是为了解决问题效率问题而经常出现的);发热量大(特别是在是大功率电源),间接地给系统减少热噪声。工作原理:我们再行用右图来解释线性稳压电源调节电压的原理。

如下图右图,可变电阻RW跟负载电阻RL构成一个分力电路,输入电压为:Uo=Ui×RL/(RW+RL),因此通过调节RW的大小,才可转变输入电压的大小。请注意,在这个式子里,如果我们只看固定式电阻RW的值变化,Uo的输入并不是线性的,但如果把RW和RL一起看,则是线性的。还要留意,我们这个图并没将RW的引向端画成连到左边,而所画在右边。虽然这从公式上看并没什么区别,但所画在右边,却正好体现了“取样”和“对系统”的概念----实际中的电源,绝大部分都是工作在取样和对系统的模式下的,用于前馈方法很少,或就是用了,也只是辅助方法而已。

让我们之后:如果我们用一个三极管或者场效应管,来替换图中的可变阻器,并通过检测输入电压的大小,来掌控这个“变阻器”阻值的大小,使输入电压维持恒定,这样我们就构建了稳压的目的。这个三极管或者场效应管是用来调整电压输入大小的,所以叫作调整管。像图1右图的那样,由于调整管串联在电源跟阻抗之间,所以叫作串联型稳压电源。适当的,还有并联型稳压电源,就是将调整管跟阻抗并联来调节输入电压,典型的基准稳压器TL431就是一种并联型稳压器。

所谓并联的意思,就是象图2中的稳压管那样,通过分流来确保波动缩放管射近于电压的“平稳”,或许这个图并无法让你一下子显现出它是“并联”的,但细心一看,显然如此。不过,大家在此还要留意一下:此处的稳压管,是利用它的非线性区工作的,因此,如果指出它是一个电源,它也是一个非线性电源。为了便于大家解读,走我们去找一个理合适的图来看,直到可以简要地看懂为止。由于调整管相等于一个电阻,电流流到电阻时会痉挛,所以工作在线性状态下的调整管,一般不会产生大量的热,造成效率不低。

这是线性稳压电源的一个最主要的一个缺点。想更加详尽的理解线性稳压电源,请求参见仿真电子线路教科书。这里我们主要是协助大家搞清楚这些概念以及它们之间的关系。

图1一般来说,线性稳压电源由调整管、参照电压、采样电路、误差缩放电路等几个基本部分构成。另外还有可能还包括一些例如维护电路,启动电路等部分。右图是一个比较简单的线性稳压电源原理图(示意图,省略了滤波电容等元件),采样电阻通过采样输入电压,并与参照电压较为,较为结果由误差缩放电路缩放后,掌控调整管的导通程度,使输入电压保持稳定。

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图2常用的线性串联型稳压电源芯片有:78XX系列(于是以电压型),79XX系列(胜电压型)(实际产品中,XX用数字回应,XX是多少,输入电压就是多少。例如7805,输入电压为5V);LM317(固定式于是以电压型),LM337(固定式胜电压型);1117(高压差型,有多种型号,用尾数回应电压值。如1117-3.3为3.3V,1117-ADJ为固定式型)。


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