有關(guān)線性穩(wěn)壓器的小知識，什么是線性穩(wěn)壓器，線性穩(wěn)壓器使用在其線性區(qū)域內(nèi)運行的晶體管或 FET，從應(yīng)用的輸入電壓中減去超額的電壓，產(chǎn)生經(jīng)過調(diào)節(jié)的輸出電壓，線性穩(wěn)壓器的功能說明。

什么是線性穩(wěn)壓器

線性穩(wěn)壓器使用在其線性區(qū)域內(nèi)運行的晶體管或 FET,從應(yīng)用的輸入電壓中減去超額的電壓，產(chǎn)生經(jīng)過調(diào)節(jié)的輸出電壓。所謂壓降電壓，是指穩(wěn)壓器將輸出電壓維持在其額定值上下 100mV 之內(nèi)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(wěn)壓器通常使用功率晶體管（也稱為傳遞設(shè)備）作為 PNP.這種晶體管允許飽和，所以穩(wěn)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(fù)合電源晶體管的傳統(tǒng)線性穩(wěn)壓器的壓降為 2V 左右。

負(fù)輸出 LDO 使用 NPN 作為它的傳遞設(shè)備，其運行模式與正輸出 LDO 的 PNP設(shè)備類似。

附1，線性穩(wěn)壓器

線性穩(wěn)壓器（Linear Regulator）使用在其線性區(qū)域內(nèi)運行的晶體管或 FET，從應(yīng)用的輸入電壓中減去超額的電壓，產(chǎn)生經(jīng)過調(diào)節(jié)的輸出電壓。其產(chǎn)品均采用小型封裝，具有出色的性能，并且提供熱過載保護、安全限流等增值特性，關(guān)斷模式還能大幅降低功耗。

附2，線性穩(wěn)壓器和開關(guān)穩(wěn)壓器的比較

根據(jù)調(diào)整管的工作狀態(tài)，我們常把穩(wěn)壓電源分成兩類：線性穩(wěn)壓電源和開關(guān)穩(wěn)壓電源。此外，還有一種使用穩(wěn)壓管的小電源。

LDO（低壓降）穩(wěn)壓器

LDO 是一種線性穩(wěn)壓器，(VoltageRegulators/Stabilizers)。線性穩(wěn)壓器，使用在其線性區(qū)域內(nèi)運行的晶體管或FET，從應(yīng)用的輸入電壓中減去超額的電壓，產(chǎn)生經(jīng)過調(diào)節(jié)的輸出電壓。所謂壓降電壓，是指穩(wěn)壓器，將輸出電壓維持在其額定值上下100mV 之內(nèi)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(wěn)壓器，通常使用功率晶體管（也稱為傳遞設(shè)備）作為PNP。這種晶體管允許飽和，所以穩(wěn)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(fù)合電源晶體管的傳統(tǒng)線性穩(wěn)壓器，的壓降為2V 左右。

負(fù)輸出LDO 使用NPN 作為它的傳遞設(shè)備，其運行模式與正輸出LDO 的PNP設(shè)備類似。更新的發(fā)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(wěn)壓器，的唯一電壓壓降是電源設(shè)備負(fù)載電流的ON 電阻造成的。如果負(fù)載較小，這種方式產(chǎn)生的壓降只有幾十毫伏。

開關(guān)穩(wěn)壓器

開關(guān)穩(wěn)壓器，使用輸出級，重復(fù)切換“開”和“關(guān)”狀態(tài)，與能量存貯部件（電容器和感應(yīng)器）一起產(chǎn)生輸出電壓。它的調(diào)整是通過根據(jù)輸出電壓的反饋樣本來調(diào)整切換定時來實現(xiàn)的。在固定頻率的穩(wěn)壓器，中，通過調(diào)節(jié)開關(guān)電壓的脈沖寬度來調(diào)節(jié)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(wěn)壓器中，開關(guān)脈沖的寬度和頻率保持恒定，但是，輸出開關(guān)的“開”或“關(guān)”由反饋控制。根據(jù)開關(guān)和能量存貯部件的排列，產(chǎn)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(wěn)壓器產(chǎn)生多個輸出電壓。在大多數(shù)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(guān)穩(wěn)壓器比線性穩(wěn)壓器轉(zhuǎn)換電源的效率更高。

線性穩(wěn)壓器與開關(guān)穩(wěn)壓器的比較

線性電壓穩(wěn)壓器的優(yōu)點： 簡單輸出紋波電壓低出色的line 和負(fù)載穩(wěn)壓;對負(fù)載和line 的變化響應(yīng)迅速;電磁干擾(EMI) 低。

缺點：效率低 ；如果需要冷卻設(shè)備，則要求較大的空間

開關(guān)電壓穩(wěn)壓器的優(yōu)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?fù)鋵W(xué)結(jié)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(fù)時間較慢 ；輸出紋波電壓高；產(chǎn)生電磁干擾（EMI)

開關(guān)電容式轉(zhuǎn)換器

一個典型的開關(guān)電容式轉(zhuǎn)換器包括四個大型MOS 開關(guān)，其開關(guān)順序為典型的開關(guān)、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(guān)周期的第一部分，輸入電壓作用于一個電容器（C1）。在開關(guān)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(tǒng)的開關(guān)電容式轉(zhuǎn)換器的構(gòu)造是一個反用換流器，其中C2 具有一個接地正端，其負(fù)端傳遞負(fù)輸出電壓。經(jīng)過幾個周期之后，通過C2 的電壓將被施加到輸入電壓。假設(shè)C2 上沒有負(fù)載、開關(guān)上沒有損耗并且在電容器中沒有連續(xù)的電阻，則輸出電壓將正好是輸入電壓的負(fù)數(shù)。在現(xiàn)實中，電荷傳送的效率（以及由此導(dǎo)致的輸出電壓的精確性）取決于開關(guān)頻率、開關(guān)的電阻、電容器的值和連續(xù)電阻。一種類似的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)?倍壓器使用相同的開關(guān)和電容器組，但更改了接地連接和輸入電壓。

其它更復(fù)雜的變種產(chǎn)品使用附加開關(guān)和電容器實現(xiàn)輸入電壓與輸出電壓的其它變換比率，并且在一些情況下，使用專門的開關(guān)次序來產(chǎn)生分?jǐn)?shù)關(guān)系（例如3/2）。在各種最簡單的形式中，開關(guān)電容式轉(zhuǎn)換器是不具備穩(wěn)壓功能的。一些新的National半導(dǎo)體開關(guān)電容式轉(zhuǎn)換器具有自動調(diào)節(jié)的增益級別以產(chǎn)生經(jīng)過穩(wěn)壓的輸出；其它開關(guān)電容式轉(zhuǎn)換器使用一個內(nèi)置的低壓降線性穩(wěn)壓器產(chǎn)生未經(jīng)過穩(wěn)壓的輸出。

錯誤標(biāo)記

是一個集電極開路輸出，當(dāng)經(jīng)過穩(wěn)壓的輸出電壓低于額定輸出電壓5%（典型的）時，它會發(fā)出一個信號。開始時，錯誤標(biāo)記為低，直到輸出電壓達(dá)到額定輸出電壓的95% 為止。在一些情況下，電源轉(zhuǎn)換中出現(xiàn)的錯誤標(biāo)記會有延遲。這個延遲是由外部電容器設(shè)置的，并可用作開機重置功能將微處理器重新設(shè)置為加電。如果顯示狀態(tài)“錯誤”，輸出電壓為低情況使得集電極開路的輸出為高（標(biāo)記晶體管顯示OFF）。當(dāng)輸出電壓在額定電壓上下5% 范圍以內(nèi)時，此標(biāo)記輸出為低。

同步或頻率調(diào)整

在開關(guān)穩(wěn)壓器和開關(guān)電容式轉(zhuǎn)換器中，使用一個內(nèi)部振蕩器來設(shè)置輸出晶體管的開關(guān)頻率。該開關(guān)頻率的值可以確定轉(zhuǎn)換器中使用的某些外部組件，確定轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的噪音的頻率，并影響轉(zhuǎn)換器的性能。某些轉(zhuǎn)換器允許通過調(diào)整內(nèi)部震蕩器頻率（“頻率調(diào)整”）或通過同步振蕩器與外部電源（“同步”）來更改開關(guān)頻率。一般來說，通過提高開關(guān)頻率，可以在轉(zhuǎn)換器輸出級中使用較小的部件（電容器，感應(yīng)器）。

這可能降低轉(zhuǎn)換器的效率，因為增加了開關(guān)損耗，除非同時使用更高質(zhì)量的部件。性能良好的更高頻率的轉(zhuǎn)換器將比頻率較低的轉(zhuǎn)換器具有更快的瞬時響應(yīng)。如果一個板上有幾個轉(zhuǎn)換器，則通常最好將它們同步到一個公共源。這可以控制整個批量產(chǎn)生的噪音，并盡量減小可能產(chǎn)生的任何“敲擊頻率”。這個問題對于高功率轉(zhuǎn)換器（例如5W 或更高功率）通常很重要。在許多情況下，開關(guān)頻率只能從其預(yù)設(shè)值增加。產(chǎn)品數(shù)據(jù)表將標(biāo)出該功能的頻率范圍。

開/關(guān)或停機

“開/關(guān)”或“停機”功能使穩(wěn)壓器能夠在帶電的情況下打開或關(guān)閉。盡管在“關(guān)閉”或“停機”模式下，穩(wěn)壓器的供給電流因為輸出被禁用而降至一個較低的級別，但是內(nèi)部偏置電路仍處于運行狀態(tài)。當(dāng)重新啟用之后，穩(wěn)壓器，將以比輸入電壓關(guān)閉又打開的情況下快得多的速度重新對輸出電壓進(jìn)行穩(wěn)壓。如果顯示在”開”的狀態(tài)，則穩(wěn)壓器將被邏輯高電平啟動。否則，將被邏輯低電平啟動。

1、交流穩(wěn)壓電源的分類及其特點

能夠提供一個穩(wěn)定電壓和頻率的電源稱交流穩(wěn)定電源。目前國內(nèi)多數(shù)廠家所做的工作是交流電壓穩(wěn)定。下面結(jié)合市場有的交流穩(wěn)壓電源簡述其分類特點。

參數(shù)調(diào)整（諧振）型

這類穩(wěn)壓電源，穩(wěn)壓的基本原理是LC串聯(lián)諧振,早期出現(xiàn)的磁飽和型穩(wěn)壓器就屬于這一類.它的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單,無眾多的元器件,可靠性相當(dāng)高穩(wěn)壓范圍相當(dāng)寬,抗干擾和抗過載能力強.缺點是能耗大、噪聲大、笨重且造價高。

在磁飽和原理的基礎(chǔ)上的發(fā)育進(jìn)形成的參數(shù)穩(wěn)壓器和我國50年代已流行的“磁放大器調(diào)整型電子交流穩(wěn)壓器”（即614型）均屬此類原理的交流穩(wěn)壓器。

自耦（變比）調(diào)整型

1、機械調(diào)壓型，即以伺服電機帶動炭刷在自耦變壓器的的繞組滑動面上移動，改變Vo對Vi的比值，以實現(xiàn)輸出電壓的調(diào)整和穩(wěn)定。該種穩(wěn)壓器可以從幾百瓦到幾千瓦。它的特點是結(jié)構(gòu)簡單，造價低，輸出波形失真小；但由于炭刷滑動接點易產(chǎn)生電火花，造成電刷損壞以至燒毀而失效；且電壓調(diào)整速度慢。

2、改變抽頭型，將自耦變壓器做成多個固定抽頭，通過繼電器或可控硅（固態(tài)繼電器）做為開關(guān)器10件，自動改變抽頭位置，從而實現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定。

該種型穩(wěn)壓器優(yōu)點是電路簡單，穩(wěn)壓范圍寬（130V-280V），效率高（≥95%），價格低。而缺點是穩(wěn)壓精度低（＆#177;8～10%）工作壽命短，它適用于家庭給空調(diào)器供電。

大功率補償型——凈化型穩(wěn)壓器（含精密型穩(wěn)壓器）

它用補償環(huán)節(jié)實現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定，易實現(xiàn)微機控制。

它的優(yōu)點是抗干擾性能好，穩(wěn)壓精度高（≤＆#177;1%）、響應(yīng)快（40～60ms）、電路簡單、工作可靠。缺點是：帶計算機，程控交換機等非線性負(fù)載時有低頻振蕩現(xiàn)象；輸入側(cè)電流失真度大，源功率因數(shù)較低；輸出電壓對輸入電壓有相移。對抗干擾功能要求較高的單位，在城市里應(yīng)用為宜，計算機供電時，必須選用計算機總功率的2-3倍左右穩(wěn)壓器來使用。因具有穩(wěn)壓、抗干擾，響應(yīng)速度快、價格適中等優(yōu)點，所以應(yīng)用廣泛。

附3，什么是線性穩(wěn)壓電源

線性電源的調(diào)整管工作在放大狀態(tài)，因而發(fā)熱量大，效率低（35%左右），需要加體積龐大的散熱片，而且還需要同樣也是大體積的工頻變壓器，當(dāng)要制作多組電壓輸出時變壓器會更龐大。

開關(guān)電源的調(diào)整管工作在飽和和截至狀態(tài)，因而發(fā)熱量小，效率高（75％以上）而且省掉了大體積的變壓器。但開關(guān)電源輸出的直流上面會疊加較大的紋波（50mV at 5V output typical），在輸出端并接穩(wěn)壓二極管可以改善，另外由于開關(guān)管工作是會產(chǎn)生很大的尖峰脈沖干擾，也需要在電路中串連磁珠加以改善。

相對而言線性電源就沒有以上缺陷，它的紋波可以做的很小（5mV以下）。對于電源效率和安裝體積有要求的地方用開關(guān)電源為佳，對于電磁干擾和電源純凈性有要求的地方（例如電容漏電檢測）多選用線性電源。

另外，當(dāng)電路中需要作隔離的時候現(xiàn)在多數(shù)用DC－DC來做對隔離部分供電（DC-DC從其工作原理上來說就是開關(guān)電源）。

還有，開關(guān)電源中用到的高頻變壓器可能繞制起來比較麻煩。