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什么是线性稳压电源


稳压电源,是一种可以将波动不平稳的电压转换为稳定的输出电压,稳压电源具有提升电压和降压的能力,无论是电压过高,还是电压过低,只要是在稳压电源的稳压范围内波动的电压都可以转换为稳定而平稳的输出电压。这一类电源被称之为稳压电源,也称之为稳压器

线性稳压电源是比较早使用的一类直流稳压电源。根据调整管的工作状态,我们常把稳压电源分成两类:线性稳压电源和开关稳压电源。线性稳压直流电源的特点是:输出电压比输入电压低;反应速度快,输出纹波较小;工作产生的噪声低;效率较低(现在经常看的LDO就是为了解决效率问题而出现的);发热量大(尤其是大功率电源),间接地给系统增加热噪声。


一、线性稳压电源基本介绍:

根据调整管的工作状态,我们常把稳压电源分成两类:线性稳压电源和开关稳压电源。此外,还有一种使用稳压管的小电源。 这里说的线性稳压电源,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,可这么来理解:RW(见下面的分析)是连续可

变的,亦即是线性的。而在开关电源中则不一样,开关管(在开关电源中,我们一般把调整管叫做开关管)是工作在开、关两种状态下的:开——电阻很小;关——电阻很大。工作在开关状态下的管子显然不是线性状态。线性稳压电源是比较早使用的一类直流稳压电源。

线性直流稳压电源.jpg

二、线性稳压电源的特点:

线性稳压直流电源的特点是:输出电压比输入电压低;反应速度快,输出纹波较小;工作产生的噪声低;效率较低(现在经常看的LDO就是为了解决效率问题而出现的);发热量大(尤其是大功率电源),间接地给系统增加热噪声。

直流稳压电源.jpg

三、线性稳压电源的工作原理:

我们先用下图来说明线性稳压电源调节电压的原理。如图所示,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),因此通过调节RW的大小,即可改变输出电压的大小。请注意,在这个式子里,如果我们只看可调电阻RW的值变化,Uo的输出并不是线性的,但如果把RW和RL一起看,则是线性的。还要注意,我们这个图并没有将RW的引出端画成连到左边,而画在右边。虽然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“反馈”的概念----实际中的电源,绝大部分都是工作在采样和反馈的模式下的,使用前馈方法很少,或就是用了,也只是辅助方法而已。

线性稳压器工作原理.jpg

让我们继续:如果我们用一个三极管或者场效应管,来代替图中的可变阻器,并通过检测输出电压的大小,来控制这个“变阻器”阻值的大小,使输出电压保持恒定,这样我们就实现了稳压的目的。这个三极管或者场效应管是用来调整电压输出大小的,所以叫做调整管。



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