线性电压调节器

✍ dations ◷ 2025-09-17 05:09:06 #电子学

线性电压调节器(英语:Linear regulator),又称线性稳压器、线性调节器,是一种元件,作用是保持电压稳定。稳压器的电阻会因应负载及输入电压的变化,以达至输出电压稳定不变。其动作尤如一不停自动调节阻值的可变电阻,使之与负载得出的分压保持固定,而过程中因输出与输入电压差而多出的能量则以发热的形式消散掉。而开关式稳压器是不停高速地在导通/断开之间切换,使得输出的平均值保持在所需电压值。输入线性稳压器的电压必须高于输出电压,好让稳压器内能作出降压作用以达至输出稳定,因此效率受限制。

线性稳压器可以是置于电源和负载之间(串联稳压器),或与负载并联(并联稳压器)。简单的线性稳压器可以只包含齐纳二极管和一枚串联电阻器;更复杂的线性稳压器包含多个组成部分:参考电压、误差放大器和功率传输元件。由于线性稳压器被广泛应用,因此多被制成集成电路,但也可以固态电子器件或真空管等分立元件构成。

以晶体管(或其它器件)调节流过负载的电流,负载所得的电压就是稳压器的输出电压。比较输出电压与稳压器内部的参考电压,所产生的差动信号用作控制晶体管,形成一个负反馈回路,加上适当的补偿,输出电压就能调整下降至目标电压,不受输入电压或负载变动影响,并保持合理地稳定。

线性稳压器必须在输入电压高于输出不少于某电压值时输出才能稳定至目标电压,这个最少的电压称为压降电压、下压降、电压差(dropout)。例如常用的7805,作用是把输出保持在5V,但输入必须保持在7V以上,否则输出就会低于目标电压5V以下,故其压降电压就是7V-5V=2V。由于须有压差的存在,线性稳压器效率大都很低:因为其原理就是要将多于稳定电压下负载所需的能量,在晶体管内以散发热能的形式消耗掉。而晶体管发热所造成的功率损失就是电流乘以晶体管两端压降。

这个问题在低输出电压的情况尤其严重,假若输出要求为2V,而压降电压同是2V,效率就必是在2V/(2V+2V)=50%或以下,这样低的效率,在实际应用上多不为接受。这情况下就需使用低压差稳压器(LDO),其压降电压特别低,一般都在300mV(0.3V)或以下,这种情况在微处理器的电源中常遇见。这也是为何机乎所有低输出电压的线性稳压IC都是低压差稳压器。

开关电源可以更有效地达至相同的功能,但成本较高及有开关噪声,在轻负载、输出电压较高或输出电压接近电源电压的情况下,线性调节器的效率也不俗,有可能是合适的选择。线性调节器还具有的优点是:不需要磁性器件(电感器或变压器),磁性器件可能相对昂贵或占空间;设计更简单,噪声也更低。线性调节器的一些设计仅适用晶体管、二极管和电阻器,这就更容易制造到集成电路中,进一步减小它们的质量、在PCB上的占位面积和成本。

线性调节器有两种基本形式:串联调节器和并联调节器。

若负载超出线性稳压器设计的承受能力时,可能会导致稳压器永久损坏,为了避免损坏稳压器,线性稳压器可以但不一定俱备以下保护功能,包括:

相关

  • 侧链侧链指有机分子完整结构上的侧支,所以又可称之为“支链”。区块链中的侧链(sidechains)实质上不是特指某个区块链,而是指遵守侧链协议的所有区块链,该名词是相对与比特币主链来说
  • 吉尔·德勒兹吉尔·德勒兹(法语:Gilles Louis René Deleuze;1925年1月18日-1995年11月4日),法国后现代主义哲学家。德勒兹出生在法国首都巴黎,一九四四年中学毕业后进入巴黎索邦大学哲学系就读
  • 视觉人类学体质人类学 文化人类学 语言人类学 分子人类学 社会人类学 考古学应用人类学 民族志 参与观察 文化相对论文化 • 社会 史前史 • 人类演化 亲属 婚姻 • 家庭 物质文化 种
  • 越婢汤越婢汤在中医上的分类属“辛凉解表”药,常用于治疗因感冒所引发的水肿。此病症好发于身体肥胖的人,或者排尿功能欠佳的人在感冒时也容易发这种病。《金匮要略.水汽病脉证并治篇
  • 休伯特·帕里第一代从男爵·查尔斯·休伯特·哈斯廷斯·帕里爵士(英语:Sir Charles Hubert Hastings Parry,1848年2月27日-1918年10月7日),英国作曲家,音乐教育家,音乐学家。帕里的父亲是一位富
  • 包朗阿包朗阿(又译包郎阿,约1525年—约1582年)清兴祖福满之子,清景祖觉昌安之五弟,清太祖努尔哈赤呼之为“五祖”。清景祖觉昌安有兄弟六人,他们分城而居,包朗阿居尼麻喇城。努尔哈赤刚起
  • 日本海军海军省是1872年至1945年间主管大日本帝国海军事务的内阁部门,相当于各国海军部。1872年(明治5年)2月,海军省根据太政官第62号公告从兵部省独立出来。当时军政与军令并未明确分开
  • 佳里金唐殿坐标:23°09′40″N 120°10′36″E / 23.1611991°N 120.1766562°E / 23.1611991; 120.1766562玉敕皇敕金唐殿,俗称佳里金唐殿,初称“代天府”(萧垅代天府),承蒙清朝乾隆皇帝
  • 三鹿牌石家庄三鹿集团股份有限公司(简称三鹿集团)曾经是一家位于河北省石家庄市的中外合资企业,主要业务为奶牛饲养、乳品加工生产,主要经营产品为奶粉,其控股方是持股56%的石家庄三鹿
  • 平江平江县(英文:Pingjiang county,赣语平江方言标准音:/p'iɑŋ35 kɔŋ55 ʃʊæn33/)),别称汨源、昌江、汉昌和天岳,位于中国湖南省东北部,是岳阳市带管的县级行政区,县政府驻地汉昌镇