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了解稳压器的工作原理


线性稳压器采用由高增益差分放大器控制的有源(BJT或MOSFET)传输器件(串联或分流)。它将输出电压与精确的参考电压进行比较,并调整传输器件以保持恒定的输出电压。


开关稳压器将直流输入电压转换为施加于功率MOSFET或BJT开关的开关电压。滤波后的电源开关输出电压反馈到控制电源开关开关时间的电路,因此无论输入电压或负载电流如何变化,输出电压都保持恒定。


一、开关稳压器拓扑有哪些:

有三种常见的拓扑结构:buck(降压)、boost(升压)和buck-boost(升压/降压)。其他拓扑包括反激式、SEPIC、Cuk、推挽式、正激式、全桥和半桥拓扑。


二、开关频率如何影响稳压器设计:

更高的开关频率意味着稳压器可以使用更小的电感器和电容器。这也意味着电路中的开关损耗更高,噪声更大。


三、开关稳压器会产生哪些损耗:

损耗是由于导通和关断MOSFET所需的功率而发生的,这与MOSFET的栅极驱动器有关。此外,MOSFET功率损耗的发生是因为在导通状态之间切换/从导通状态切换到非导通状态需要有限的时间。损耗也是由于在阈值电压和栅极电压之间对MOSFET栅极的电容进行充电和放电所需的能量造成的。


四、线性稳压器和开关稳压器的常见应用有哪些:

对于给定的输入和输出电压,线性稳压器的功率耗散与其输出电流成正比,因此典型效率可能为50%甚至更低。使用最佳元件,开关稳压器可以实现90%范围内的效率。然而,线性稳压器的噪声输出远低于具有相同输出电压和电流要求的开关稳压器。通常,开关稳压器可以驱动比线性稳压器更高的电流负载。


五、开关稳压器如何控制其输出:

开关稳压器需要一种方法来改变其输出电压以响应输入和输出电压的变化。一种方法是使用PWM来控制相关电源开关的输入,该开关控制其开和关时间(占空比)。在工作中,稳压器的滤波输出电压被反馈给PWM控制器以控制占空比。如果滤波后的输出趋于变化,则施加到PWM控制器的反馈会改变占空比以保持恒定的输出电压。


六、稳压器IC的主要设计规格是什么:

基本参数包括输入电压、输出电压和输出电流。根据应用的不同,其他参数可能很重要,例如输出纹波电压、负载瞬态响应、输出噪声和效率。线性稳压器的重要参数是压差、PSRR(电源抑制比)和输出噪声。



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