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了解稳压器的作业原理
发表时间: 2025-05-20 21:02:46 作者: 变压器
稳压器产生预设起伏的固定输出电压,不管其输入电压或负载条件怎么改动,该输出电压都坚持不变。有两种类型的稳压器:线性稳压器和开关稳压器。
线性稳压器选用由高增益差分放大器操控的有源(BJT 或 MOSFET)调整器材(串联或并联)。它将输出电压与准确的基准电压作比较,并调整调整器材以坚持稳定的输出电压。
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被反应到操控电源开关敞开和封闭时刻的电路,因而不管输入电压或负载电流怎么改动,输出电压都坚持稳定。
有三种常见的拓扑:降压(降压)、升压(升压)和降压-升压(升压/降压)。其他拓扑包含反激式、SEPIC、Cuk、推挽式、正激式、全桥和半桥拓扑。
较高的开关频率意味着稳压器能够正常的运用更小的电感器和电容器。这也代表着电路中的开关损耗更高,噪声更大。
损耗是因为翻开和封闭 MOSFET 所需的功率而产生的,这与 MOSFET 的栅极驱动器有关。此外,MOSFET功率损耗的产生是因为在导通状况之间切换为非导通状况需求有限的时刻。损耗也是因为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。
关于给定的输入和输出电压,线性稳压器的功耗与其输出电流成正比,因而典型功率或许为50%乃至更低。运用最佳组件,开关稳压器能轻松完成90%范围内的功率。但是,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。一般,开关稳压器能够驱动比线性稳压器更高的电流负载。
开关稳压器需求一种依据输入和输出电压改动改动输出电压的办法。一种办法是运用PWM来操控相关电源开关的输入,然后操控其开机和关断时刻(占空比)。在运行时,稳压器的滤波输出电压被反应给PWM操控器以操控占空比。假如滤波后的输出趋于改动,则施加到PWM操控器的反应会改动占空比以坚持稳定的输出电压。
基本参数包含输入电压、输出电压和输出电流。依据使用的不同,其他参数或许很重要,例如输出纹波电压、负载瞬态呼应、输出噪声和功率。线性稳压器的重要参数是压差、PSRR(电源按捺比)和输出噪声。