依据调整管的作业状况,咱们常把稳压电源分红两类:线性稳压电源和开关稳压电源。此外,还有一种运用稳压管的小电源。
这儿说的线性稳压电源,是指调整管作业在线性状况下的直流稳压电源。调整管作业在线性状况下,可这么来了解:RW(见下面的剖析)是接连可变的,亦便是线性的。而在开关电源中则不相同,开关管(在开关电源中,咱们一般把调整管叫做开关管)是作业在开、关两种状况下的:开——电阻很小;关——电阻很大。作业在开关状况下的管子明显不是线性状况。
线性稳压电源是比较早运用的一类直流稳压电源。线性稳压直流电源的特点是:输出电压比输入电压低;反响速度快,输出纹波较小;作业发生的噪声低;功率较低(现在经常看的LDO便是为了处理功率问题而呈现的);发热量大(尤其是大功率电源),间接地给体系添加热噪声。
作业原理:咱们先用下图来说明线性稳压电源调理电压的原理。
如下图所示,可变电阻RW跟负载电阻RL组成一个分压电路,输出电压为:
Uo=Ui×RL/(RW+RL),因而经过调理RW的巨细,即可改动输出电压的巨细。请留意,在这个式子里,假如咱们只看可调电阻RW的值改变,Uo的输出并不是线性的,但假如把RW和RL一同看,则是线性的。还要留意,咱们这个图并没有将RW的引出端画成连到左面,而画在右边。尽管这从公式上看并没有什么区别,但画在右边,却正好反映了“采样”和“反应”的概念—-实践中的电源,绝大部分都是作业在采样和反应的形式下的,运用前馈办法很少,或便是用了,也仅仅辅佐办法罢了。
让咱们持续:假如咱们用一个三极管或许场效应管,来替代图中的可变阻器,并经过检测输出电压的巨细,来操控这个“变阻器”阻值的巨细,使输出电压坚持安稳,这样咱们就完成了稳压的意图。这个三极管或许场效应管是用来调整电压输出巨细的,所以叫做调整管。
像图1所示的那样,因为调整管串联在电源跟负载之间,所以叫做串联型稳压电源。相应的,还有并联型稳压电源,便是将调整管跟负载并联来调理输出电压,典型的基准稳压器TL431便是一种并联型稳压器。所谓并联的意思,便是象图2中的稳压管那样,经过分流来确保衰减扩大管射极电压的“安稳”,或许这个图并不能让你一会儿看出它是“并联”的,但仔细一看,的确如此。不过,咱们在此还要留意一下:此处的稳压管,是利用它的非线性区作业的,因而,假如以为它是一个电源,它也是一个非线性电源。为了便于咱们了解,回头咱们找一个理合适的图来看,直到能够简明地看懂停止。
因为调整管相当于一个电阻,电流流过电阻时会发热,所以作业在线性状况下的调整管,一般会发生很多的热,导致功率不高。这是线性稳压电源的一个最主要的一个缺陷。想要更具体的了解线性稳压电源,请参看模仿电子线路教科书。这儿咱们主要是协助咱们理清这些概念以及它们之间的联系。
图1
一般来说,线性稳压电源由调整管、参阅电压、取样电路、差错扩大电路等几个根本部分组成。别的还或许包含一些例如维护电路,发动电路等部分。下图是一个比较简单的线性稳压电源原理图(示意图,省掉了滤波电容等元件),取样电阻经过取样输出电压,并与参阅电压比较,比较成果由差错扩大电路扩大后,操控调整管的导通程度,使输出电压坚持安稳。
图2
常用的线性串联型稳压电源芯片有:78XX系列(正电压型),79XX系列(负电压型)(实践产品中,XX用数字表明,XX是多少,输出电压便是多少。例如7805,输出电压为5V);LM317(可调正电压型),LM337(可调负电压型);1117(低压差型,有多种类型,用尾数表明电压值。如1117-3.3为3.3V,1117-ADJ为可调型)。