【电源】开关电源、线性稳压电源

。前言

在设计电路板时,一般用到开关电源、线性稳压电源和低压差线性稳压器(LDO)。

参考资料:开关稳压电源和线性稳压电源

这三种电源在原理上有什么区别呢?

1、开关稳压电源原理

开关稳压电源可以简化成下图,也就是经典的buck电路。工作是,K导通,L和C充电,D截止,此时,由于L的电感作用和C的充电原理,充电到电压V是需要时间的,K断开,L和C经过D放电。如果根据输出电压来对K进行PWM控制,就可以输出不同电压。所以开关电源一般作为降压电源使用。但因为不停开关,具有纹波等干扰。

在开关闭合时,L储能,所以叫储能电感,D在开关断开时,负责给电感提供电流通路,所以叫续流二极管。

电感要选择,磁量满足要求的,否则,磁饱和后,就存储不了足够的能量来充放电。

升压电路也叫boost电路,也是利用电感的充放电。

常见的的型号,LM2596,LM2576,LM1575,LM2575,LM2576

2、线性稳压电源原理

线性稳压电源,效率较低,发热量大。输出电压比输入电压低;反应速度快,输出纹波较小;工作产生的噪声低。

右边的图,在输出电压变高时,取样电阻取得的电压变高,三极管流过的电压增加,但(误差放大)左上角的点电压固定,因为稳压二极管的导通压降固定,所以(误差放大)右上角的点的电压下降,导致调整管的导通程度,稳定电压输出。因为靠调整管来负担输入输出之间的压差,所以线性稳压电源在输入和输出之间电压差比较大时,效率较低。

常用的线性串联型稳压电源芯片有:78XX系列(正电压型),79XX系列(负电压型)(实际产品中,XX用数字表示,XX是多少,输出电压就是多少。例如7805,输出电压为5V);LM317(可调正电压型),LM337(可调负电压型);1117(低压差型,有多种型号,用尾数表示电压值。如1117-3.3为3.3V,1117-ADJ为可调型)。

3、LDO(低压降)稳压器

首先,LDO是线性稳压电源的一种,只不过其压降比较低,可达到100~200mv。

比如780x系列一般要求,输入电压比输出电压高2~3V,但想5-3.3V,就不能满足,可以使用LDO解决。

因为线性稳压电源是串联内阻形式,所以LDO效率是比较高的。

4、Tips

参考电压,利用二极管的导通压降是二极管的物质特性确定的,比较固定,可作为参考电压进行精确控制。

时间: 05-12

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