凡亿专栏 | 低压差线性稳压器的稳压原理介绍
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低压差线性稳压器的稳压原理介绍
电路之家
2017-01-01 00:00:00
2097
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我们来谈谈
开关电源
和
LDO
电源的一些原理上,指标上的区别对比,目的是分析它们之间的优缺点,从而找到如何在
PCB设计
上更好的进行选择使用。本来本人是想从直流电源的种类的选择进行切入,查阅了不少资料,发现对直流电源的分类不太明确,按类型分,按
电路
结构分,按拓扑分都不太一样。有的把它分为线性型,
开关
型,
可控硅
整流型和感应型;有的又把它分为化学电源,线性
稳压电源
和开关型稳压电源,有的分类干脆就分两种,线性型和开关型。回到我们熟悉的
PCB
中,大的分类就比较明确了,主要有线性电源和开关电源,其中线性电源主要使用LDO电源,开关电源就是我们通常说的DC-DC电源。其实严谨来说,线性电源不能等同于LDO电源,LDO电源只是线性电源的其中一种,只不过它具有比较低的调整管压差而得名。前面的文章有提过开关电源的一些原理,因此在讲它们的区别之前,觉得应该补充下LDO的原理,然后才能进行下面的对比。LDO,low dropout regulator,中文是低压差
线性稳压器
,它内部的一般结构如下图:用到的
元器件
也比较简单,一个串联调整管VT,两个分压
电阻
R1,R2,
放大器
A,基准电压REF部分,然后就可以把输入和输出连接起来,由R1和R2分压得到的放大器的同相输入端电压为取样电压,放大器反相输入端电压为一个基准电压,放大器的输出用来驱动调整管,调整管的输入输出连接输入输出电压。然后它是怎么进行稳压的呢,我们对它的工作原理进行描述下:当输出电压Uout下降时,由R1和R2分压的取样电压(即放大器的同相输入端电压)下降,因此放大器的输出驱动
电流
增加,从而导致串联调整管的压降减小,即Uin-Uout减小,最终使Uout电压上升。当输出电压Uout上升时同理。如果你们觉得关于开关电源和LDO的原理描述还过于复杂的话,本人还特地画了以下这个模型进行比喻(画得不太好看,请多多见谅哈)。我们把输入电压比喻成一个大的水龙头,我们的目的是从这个大的水龙头(输入电压)中接取小的水流(输出电压),我们有以下两种方式去完成。左边的方式是我们加个水阀,把水阀开到一个我们需要的位置,把这个位置固定,然后让水龙头流出我们需要的水流大小;或者我们脑洞可以开得大一点,用右边的方法,我们通过不断的把水龙头全开全关,这样其实也能得到连续的水流,前提是我们开和关的速度要快些,不然水流会断,然后通过开和关的时间的比例也能控制水流的大小。这其实就是LDO和DC-DC电源工作原理的主要区别。
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原子星辰
2022-07-30
啦啦啦啦啦啊
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