开关稳压电源和线性稳压电源

　　根据企业调整管的工作生活状态，我们常把稳压电源可以分成以下两类：线性稳压电源和开关稳压电源。

　　线性系统稳压电路电源，是指调整管工作进行在线性状态下的稳压电源。而在一个开关控制电源中则不需要一样，开关管（在开关以及电源中，我们国家一般把调整管叫做电子开关管）是工作在开、关两种不同状态下的：开——电阻变化很小；关——电阻具有很大。

　　

　　开关电源是一种比较新型的电源。 具有效率高、重量轻、升压、降压、输出功率大等优点。 但是因为电路工作在开关状态，所以噪声相对较大。 通过下面的图，我们将讨论一个简单的降压开关电源原理。 如图所示，电路由开关 k (三极管或场效应晶体管)、反激二极管 d、存储电感 l、滤波电容 c 等组成。 当开关闭合时，电源通过开关 k 和电感 l 提供负载，并将部分功率储存在电感 l 和电容 c 中，由于电感 l 的自感，开关接通后电流缓慢增加，即输出不能立即达到电源电压的值。 经过一段时间后，由于电感 l 的自感系数(可以看出电感中的电流具有惯性效应) ，开关将保持电路中的电流不变，即从左向右继续流动。 这个电流流过负载，从地线回到反激二极管 d 的正极，通过二极管 d 回到电感器 l 的左端，形成一个回路。 输出电压可以通过控制时间的关闭和关闭(即 pwm & mdash; & mdash; 脉冲宽度调制)。 通过检测输出电压来控制开关时间，使输出电压保持不变，达到稳压的目的。

　　在开关进行闭合工作期间，电感数据存储系统能量；在开关断开期间，电感释放大量能量，所以通过电感L叫做储能电感。二极管D在开关断开期间，负责给电感L提供一个电流信号通路，所以对于二极管D叫做续流二极管。

　　在实际的开关电源，所述开关K由晶体管或FET替代。当开关关断时，电流小;当开关关闭时，电压小，从而使加热功率U＆倍;我将非常小。这是高效率的开关电源的原因。

　　看过完两个方面关于工作电源的FAQ后，大家可能对电源的效率进行计算技术还不能够了解。在后面的FAQ中，我们将专门给大家可以介绍。

　　 开关电源常用芯片有：TL494、LM2575、LM2673、34063、51414等。

　　根据企业调整管的工作生活状态，我们常把稳压电源可以分成以下两类：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。

　　这里可以说的就是线性稳压电路电源，是指调整管工作进行在线性状态下的直流稳压电源。调整管工作人员在线性状态下，可这么来理解：RW（见下面的能力分析）是连续使用可变的，亦即是一个线性的。而在这个开关控制电源中则不需要一样，开关管（在开关以及电源中，我们国家一般把调整管叫做开关管）是工作在开、关两种不同状态下的：开——电阻变化很小；关——电阻具有很大。工作在开关状态下的管子显然已经不是通过线性关系状态。

　　线性电源是较早使用的直流电源类。线性调节器直流电源的特点是：在输出电压比输入电压低;响应速度快，小输出纹波;通过该操作生成低噪声;效率较低（LDO现在经常看到解决出现的问题效率）;热容量（特别是，电源），以间接地增加了系统的热噪声。

　　工作原理：我们首先用下图说明线性电源调压原理。 变电阻RW和负载电阻RL组成分压电路如下图所示。 输出电压为：

　　所以可以通过调节功率管的大小来改变输出电压。 注意在这个方程式中，如果我们只看可调电阻器 rw 的值，输出不是线性的，但如果我们把 rw 和 rl 放在一起看，就是线性的。 还要注意，我们的图并没有把 rw 出口端画到左边，而是画到了右边。 虽然公式没有区别，右图反映了抽样和反馈的概念——绝大多数实际电源工作在抽样和反馈模式，前馈方法很少使用，或者如果使用，它们只是辅助方法。

　　让我们可以继续：如果需要我们用一个三极管或者场效应管，来代替图中的可变阻器，并通过进行检测系统输出信号电压的大小，来控制管理这个“变阻器”阻值的大小，使输出电压能够保持恒定，这样对于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作为调整以及电压数据输出能力大小的，所以他们叫做结构调整管。

　　像图1所示的那样，由于进行调整管串联在电源跟负载能力之间，所以他们叫做串联型稳压电源。相应的，还有需要并联型稳压电源，就是将调整管跟负载并联来调节控制输出信号电压，典型的基准稳压器TL431就是这样一种基于并联型稳压器。所谓并联的意思，就是象图2中的稳压管那样，通过分流来保证信息衰减放大管射极电压的“稳定”，也许对于这个图并不一定能让你一下子就可以看出企业它是“并联”的，但细心一看，确实存在如此。不过，大家能够在此同时还要特别注意分析一下：此处的稳压管，是利用它的非线性区工作的，因此，如果学生认为因为它是作为一个重要电源，它也是没有一个具有非线性电源。为了更加便于提高大家学习理解，回头发现我们找一个理适合的图来看，直到自己可以设计简明地看懂为止。

　　由于调节管相当于一个电阻，流过电阻时电流会发热，所以在线性状态下工作的调节管一般会产生大量的热量，导致效率低下。 这是线性电源最重要的缺点之一。 有关线性电源的更详细的理解，请参阅模拟电子电路教科书。 在这里，我们主要帮助您澄清这些概念及其关系。

　　

　　图1

　　一般来说，线性稳压电源由调节管、基准电压、采样电路、误差放大电路等几个基本部分组成。 还可以包括保护电路、启动电路等部分。 下图是一个比较简单的线性电源图(原理图，省略滤波电容等元件) ，通过采样电阻的输出电压，并与参考电压进行比较，与误差放大电路放大的结果进行比较，控制调节管的导通程度，保持输出电压稳定。

　　

　　图2

　　常用的线性关系串联型稳压系统电源管理芯片有：78XX系列（正电压型），79XX系列（负电压型）（实际进行产品中，XX用数字可以表示，XX是多少，输出工作电压技术就是我们多少。例如7805，输出一个电压为5V）；LM317（可调正电压型），LM337（可调负电压型）；1117（低压差型，有多种不同型号，用尾数结果表示输入电压值。如1117-3.3为3.3V，1117-ADJ为可调型）。

　　1. 直流到直流包括升压(Boost)、降压(Buck)、升压/降压（升降）和高效、高输出电流、低静态电流等反相结构。 随着集成度的增加，许多新型DC-DC变换器的外围电路只需要电感和滤波电容，但这种电源控制器的输出纹波和开关噪声较大，成本相对较高。

　　2.LDO：低压差线性稳压器的突出学生优点是具有中国最低的成本，最低的噪声和最低的静态工作电流。它的外围电子器件也很少，通常我们只有一两个旁路电容。新型LDO可达到 以下几个指标：30μV 输出数据噪声、60dB PSRR、6μA 静态分析电流及100mV 的压差。LDO 线性稳压器能够有效实现对于这些产品特性的主要问题原因就是在于企业内部控制调整管采用了P 沟道场效应管，而不是他们通常一个线性稳压器中的PNP 晶体管。P 沟道的场效应管不需要基极电流技术驱动，所以发展大大降低了器件设计本身的电源产生电流；另一重要方面，在采用PNP 管的结构中，为了提高防止PNP 晶体管已经进入市场饱和生活状态以及降低信息输出管理能力，必须得到保证风险较大的输入信号输出压差；而P 沟道场效应管的压差大致等于文化输出不同电流与其导通电阻的乘积，极小的导通电阻使其压差非常低。当系统中输入电压和输出电压比较接近时， LDO 是最好的选择，可达到要求很高的效率。所以在将锂离子动力电池电压转换为3V 电压的应用研究中大多选用LDO，尽管我国电池最后导致放电过程中能量的百分之十没有自己使用，但是LDO 仍然需要能够在低噪声结构中提供一些较长的电池寿命。

　　什么是开关稳压器？

　　开关稳压器使用输出级，重复切换“开”和“关”状态，与能量存贮部件（电容器和感应器）一起产 生输出电压。它的调整是通过根据输出电压的反馈样本来调整切换定时来实现的。在固定频率的稳压器中，通过调节开关电压的脉冲宽度来调节切换定时 ？ 这就是所谓的 PWM 控制。在门控振荡器或脉冲模式稳压器中，开关脉冲的宽度和频率保持恒定，但是，输出开关的“开”或“关”由反馈控制。

　　根据开关和储能单元的安排，产生的输出电压可大于或小于输入电压，并且单个调节器可产生多个输出电压。 在大多数情况下，在相同的输入和输出电压要求下，脉冲(降压)开关稳压器比线性稳压器更有效。

　　什么是LDO（低压差）稳压器？

　　LDO 是一种通过线性稳压器。线性稳压器具有使用企业在其进行线性规划区域内经济运行的晶体管或 FET，从应用的输入工作电压中减去超额的电压，产生需要经过市场调节的输出控制电压。所谓压降电压，是指稳压器将输出信号电压以及维持自己在其额定值上下 100mV 之内发展所需的输入不同电压与输出电流电压之间差额的最小值。正输出模块电压的 LDO（低压降）稳压器通常我们使用需求功率晶体管（也称为信息传递技术设备）作为 PNP。这种影响晶体管允许出现饱和，所以稳压器可以有一个国家非常低的压降电压，通常为 200mV 左右；与之相比，使用 NPN 复合设计电源晶体管的传统方法线性稳压器的压降为 2V 左右。负输出 LDO 使用 NPN 作为它的传递教学设备，其运行管理模式与正输出 LDO 的 PNP设备存在类似。

　　使用CMOS功率晶体管的最新发展，能够提供最低的压降电压。 唯一的压降CMOS，通过电压调节器使用是由电源设备负载电流的ON电阻引起的。 如果负载很小，这样产生的压降只有几十毫伏。

　　线性稳压器与开关通过稳压器的比较研究如何？

　　线性工作电压稳压器开关控制电压稳压器

　　优点：优点：

　　简单

　　输出纹波电压低

　　出色的 line 和负载稳压

　　快速响应负载和线路的变化

　　电磁干扰 （EMI） 低

　　高效率（降低功率要求所需的冷却源）

　　能够进行处理能力较高的电源密度

　　输出电压可用于递送结果拓扑比生成的单个或多个输出电压，小于或大于

　　缺点：缺点：

　　效率低

　　如果需要冷却设备，则需要更大的空间

　　输出纹波电压高

　　瞬时恢复时间较慢

　　产生影响电磁环境干扰（EMI）

　　LDO低压差装置，因此，固定的电压多输出，低压差或失去意义，尽管输入电压可在一定范围内。

　　DCtoDC是电压进行转换，有升压、降压等，一般通过升压电路的输出一个电流不可能做大，而降压的电流数据可以自己做得相对较大。

　　 TI公司有多种上述电路，可以在TI公司的网站上查询，大部分数据都是英文的。 其他公司使用不多，很难说。

　　Dc-dc，事实上，第一个内部直流电源供应交流电源。 它通常是一个自振荡电路，所以它需要独立的元件，如电感。

　　然后在输出端再通过学习积分滤波，又回到DC电源。由于企业产生AC电源，所以我们可以很轻松的进行一个升压跟降压。两次转换，必然会导致产生损耗，这就是为了大家都在不断努力发展研究的如何有效提高DC-DC效率的问题。

　　LDO是低压差稳压器，这意味着低压差线性稳压器，相对于常规线性调节器是一个。常规线性稳压器，如78xx系列的芯片需要一个输入电压大于2V?3V的输出电压高，否则将无法正常工作。然而，在一些情况下，这样的条件下显然过于苛刻，如5V转3.3V，1.7V只的输入和输出压力，显然不满足该条件。对于这种情况，只有电源转换芯片LDO类。许多LDO芯片生产公司，常见的α，线性（LT），麦瑞半导体，美国国家半导体，TI等。

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