線性穩(wěn)壓電源的基礎(chǔ)知識
電子系統(tǒng)通常接收的電源電壓要高于系統(tǒng)電路所需的電壓。例如,可以使用9 V電池為需要輸入范圍為0至5 V的放大器供電,或者兩個串聯(lián)的1.5 V電池可以為包含1.8 V數(shù)字邏輯的電路供電。在這種情況下,我們需要使用接受較高電壓并產(chǎn)生較低電壓的組件來調(diào)節(jié)輸入電源。
實現(xiàn)這種調(diào)節(jié)的一種非常常見的方法是并入線性穩(wěn)壓電源。
線性穩(wěn)壓電源是如何工作的?
線性穩(wěn)壓電源(也稱為LDO或低壓差線性穩(wěn)壓電源)使用由負(fù)反饋電路控制的晶體管來產(chǎn)生指定的輸出電壓,即使負(fù)載電流和輸入電壓發(fā)生變化,該輸出電壓也能保持穩(wěn)定。
基本的固定輸出電壓的線性穩(wěn)壓電源是一個三端設(shè)備,如上圖所示。某些線性穩(wěn)壓電源允許您通過外部電阻器來調(diào)節(jié)輸出電壓。
電壓線性穩(wěn)壓電源的缺點
線性穩(wěn)壓器的一個嚴(yán)重缺點是在許多應(yīng)用中效率低。調(diào)節(jié)器內(nèi)部的晶體管連接在輸入和輸出端子之間,其功能類似于可變串聯(lián)電阻;因此,高輸入到輸出電壓差和高負(fù)載電流會導(dǎo)致大量功耗。穩(wěn)壓電源內(nèi)部電路功能所需的電流(在圖中標(biāo)記為IGND)也會增加總功耗。
線性穩(wěn)壓器電路中 可能的故障模式可能來自熱因素,而不是嚴(yán)格的電氣因素。穩(wěn)壓器IC消耗的功率將導(dǎo)致組件溫度升高,并且由于沒有足夠的路徑使熱量從穩(wěn)壓器中散發(fā)出來,因此溫度 終可能會高到足以嚴(yán)重?fù)p害性能或?qū)е聼彡P(guān)斷的程度。
線性穩(wěn)壓電源的應(yīng)用
盡管就效率而言,線性穩(wěn)壓電源通常不如開關(guān)穩(wěn)壓電源,但由于多種原因,它們?nèi)员粡V泛使用。主要優(yōu)點是易于使用,低輸出噪聲和低成本。大多數(shù)線性穩(wěn)壓電源所需的 外部組件是輸入和輸出電容器,而且電容要求足夠靈活,以使設(shè)計任務(wù)非常簡單。