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线性稳压器的原理及优缺点

2020-06-26 14:22 次阅读

线性稳压器LDO)是电子产品中常用的一种简单的稳压器电路,在本文中,英锐恩单机片开发工程师将简要讨论线性稳压器的工作原理、优缺点、线性稳压器的变化以及一些重要参数。

一、线性稳压器的原理

线性稳压器使用一个闭合的反馈环路来对通过元件施加偏置,以在其输出端子上保持恒定电压。在如下图所示,运算放大器驱动Q1的基极,以确保其反相输入端的电压等于其非反相输入端的参考电压。

线性稳压器的原理及优缺点

该电路中的运算放大器具有较小的负载,基本电流和最小的电容性负载。因此,它可以非常快速地响应负载变化。

从该原理图中可以观察到两件事:

1.线性稳压器是降压转换器,这意味着输出电压将始终小于输入电压。实际上,V(IN)和V(OUT)之间存在最小的电压差,这将使线性稳压器工作。在数据手册中,该值称为压降电压。如果V(OUT)》V(IN)-V(DROPOUT),则线性稳压器无法将输出电压调节至所需电压。

2.功率消耗在传输晶体管中。功率量为P=[V(IN)-V(OUT)]*I(LOAD)。这种功率浪费了热量。热量使调节器变热。

二、线性稳压器的优点和缺点

线性稳压器通常高度集成,包括通过元件和反馈环路。当与外部电阻分压器一起使用时,有些线性稳压器是可调的。

线性稳压器的优点

线性稳压器具有以下优点:

1.简单。

2.便宜。

3.电源抑制比(PSRR)。线性稳压器可对输入电压的变化做出快速响应,从而产生几乎没有输入纹波的输出电压。

4.快速响应负载电压的变化。

5.无开关噪声。其他电压转换电路(称为DC-DC转换器)具有高频开关噪声。线性稳压器没有此特性。

线性稳压器的缺点:

线性稳压器的主要缺点是效率低下。这是因为通过元件上的电压降。这种低效率会导致线性稳压器变热。请注意应用的预期散热量,并确保使用足够的散热片或铜填充物来控制温度上升。如果需要高功率,高效率或升压转换器,请使用DC-DC转换器。

三、线性稳压器的变化

线性稳压器有许多种,一些线性稳压器具有固定的输出,有些具有可通过电阻分压器编程的输出,有些调节负电压。低压差稳压器(称为LDO)的低压差很小。一些线性稳压器包括锂电池充电管理IC,有些是自动化测试设备中使用的复杂的可编程芯片,英锐恩单片机开发工程师表示,线性稳压器通常会发生过热关断。

四、有关线性稳压器的重要参数

1.最大输入电压:这是可以在不损坏或损坏器件的情况下在输入端子上施加的最大电压。

2.输入电压-输出电压差:某些可调线性稳压器具有最大的输入-输出电压差额定值。

3.额定电流:线性稳压器可以提供的最大电流。这取决于其他因素,例如输入输出电压差、环境温度和散热。封装的额定功率表明封装可以消耗多少功率,这可能取决于散热和布局要求。

4.压降:这是设备可以接受并产生稳定电压的最小输入输出电压差。

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