稳压器选择_电压不稳如何选择稳压器

所有电子项目都需要电源。电力可以来自电池中存储的能量，也可以直接来自市电交流电压或来自太阳能等可再生能源的直流电。电源管理IC(PMIC)有助于管理系统中的电源要求，包括调整电压、电池充电和DC-DC转换。选择正确的PMIC可以决定最终产品的成功与否。任何PMIC解决方案的一个组成部分都是电压稳压器。电压稳压器通过较高或较低的输入电压提供恒定的输出电压。

下面我们将了解各种稳压器、如何选择它们，以及如何帮助您决定为您的项目选择合适的稳压器。

电压稳压器.jpg

一、电压稳压器：

电压稳压器在系统运行期间提供稳定的交流电压。电压稳压器可以从墙壁插座的主交流电压或电子设备中的电池接收电力。电池几乎随时间线性放电，需要稳压器来维持电子系统的稳定电源。

除了为电路供电之外，还经常使用精确的交流电压作为参考，比较电压信号以做出决策。如果这个参考电压不是很稳定并且波动很大，就会影响设备的正常工作。注意：输入电压和电源电压有时可以互换使用，因为稳压器使用电源电压作为输入。

二、稳压器的重要参数：

当我们在选择稳压器之前，我们首先要对稳压器做一个简单的了解。我们在选择稳压器时，最重要的一点就是需要了解稳压器的参数。稳压器的参数决定了我们选择的稳压器在使用的时候是否合适。

1．输出电压：输出电压是您期望稳压器调节电压的恒定电压。稳压器接受波动的电压输入并将其调节至特定电压，例如380V。

2．精度：精度是指输出电压和我们设备所需要的电压精距有多少。

3．负载电流：负载电流是指当我们负载设备在开启的时候稳压器输出的最大电流。

4．效率：稳压器的效率由输出功率与输入功率的比率给出，该比率与输出电压与输入电压的比率成正比。稳压器的压差限制了输出与输入的接近程度。压差电压越低，线性稳压器的效率就越高。开关稳压器理论上具有100%的效率，但实际上受到FET开关电阻、二极管压降以及电感器和输出电容器的ESR的限制。

5．压差：压差仅适用于线性稳压器。它是输出和输入电源电压之间可能的最小差异，同时保持在稳压器的预期工作范围内。

6．电源抑制比：电源抑制比或PSRR是指输出电压变化与输入电源电压变化之比。例如，如果电源在1kHz时有1mV纹波，并转换为1uV的输出纹波，则PSRR在1kHz时为60dB。如下图所示，较高的频率具有较低的PSRR，因此更有可能耦合到输出中。由于PSRR较低，频率较高的电源纹波对输出的影响更大

7．线路调节：线路调节是直流或零频率下的PSRR。这意味着如果电源存在1V偏移且输出电压变化1mV，则获得1mV/V的线路调节。

8．负载调整率：负载调整率是指输出电压随负载电流的变化而变化的程度。因此，如果负载电流从1mA跃升至101mA，并且输出电压改变10mV，则负载调节将为0.1mV/mA。

9．瞬态响应：当输出电流快速变化时，稳压器需要一段时间才能稳定回预期输出电压。输出端可能存在“尖峰”。这可以使用示波器看到。

10．负载瞬态响应：当负载电流切换时，输出电压显示100mV的尖峰

三、电压稳压器的类型：

电压稳压器主要有两种类型。

第一类是线性稳压器。线性稳压器使用输出端的阻抗控制来降低电压。

第二种是开关稳压器或DC-DC转换器。

开关稳压器可以根据架构升高或降低电压，并通过使用开/关开关操作来实现这一点。线性稳压器通常效率较低但更便宜，另一方面，开关稳压器效率更高但价格昂贵得多。

1．线性稳压器：

线性稳压器用于将高输入电压降压至稳定的输出电压。线性稳压器通过根据负载电流改变输出阻抗来实现这一点，从而产生恒定的输出电压。典型的线性稳压器如下所示。当压差电压较低时，称为低压差稳压器或LDO。LDO采用PMOS或PNPBJT作为其PassFET。Cout是输出引脚处的最小电容，以确保稳定性。

线性稳压器-IC-内部.jpg

1-1．何时使用线性稳压器：

A．极低噪声应用：开关稳压器具有较高的噪声，因为它们具有开关操作。另一方面，线性稳压器不使用开关操作，因此它们的输出噪声要低得多。一种常见的方法是使用由低压差稳压器或LDO级联的开关稳压器，以尽可能降低噪声。

B．极低功耗应用：视具体情况而定，但线性稳压器可以设计成静态电流小于100uA，但开关稳压器通常需要复杂的电流/电压反馈控制电路，需要更大的静态功耗。

C．当输出电压接近输入电压时：当输出电压非常接近输入电压时，配置为LDO的线性稳压器可以具有非常高的效率，因为它与输出电压和输入电压成正比。

D．低成本应用：线性稳压器易于使用，最多只需要一个外部电容器。另一方面，开关稳压器需要电感器、电容器和肖特基二极管。

2．开关稳压器：

开关稳压器或DC-DC转换器普遍用于几乎所有电子设备中。它们很受欢迎，因为它们在直流电压升压（升压转换器）和降压（降压转换器）期间都具有高效率。下面是用于降压直流电压的降压转换器的简化图。需要控制器IC来感测反馈电压并相应地调整开关PWM。如今，一些DC-DC转换器用晶体管代替二极管进行同步整流，以提高效率。由于需要更复杂的驱动程序，这种效率的成本更高。

降压转换器原理图.jpg