buck开关电源及线性电源LDO原理赏析,为什么需要AC/DC转换器?( 四 )


因此适用于小功率的电源 。
优点缺点电路简单外接部件少噪音小效率低发热大仅降压型转换器开关稳压器
接通开关元件(MOSFET),从输入端向输出端供电,直至输出电压达到所需电压 。
输出电压达到规定值后,开关元件即关闭,不再消耗输入功率 。
通过高速重复这一动作,将输出电压调节到规定值 。

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优点缺点效率高发热小可实现升压/降压/负电压的转换外置部件多设计困难噪音大
线性稳压器的工作原理
一般的引脚构成
线性稳压器基本上由VIN (输入)、VO (输出)、GND (接地)三个引脚构成 。
在输出可变的线性稳压器上添加了用于反馈输出电压的FB(反馈引脚) 。
简单来说,电压固定型是内置了电压可变型的外接电阻的稳压器 。

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内部电路
线性稳压器的内部电路概要如下图所示 。
其工作原理与反相放大电路相同,误差放大器的非反相引脚(FB)电压与基准电压 (VREF) 相同,因此输出电压值(VO)由两个电阻(R1和R2)的阻值比决定 。
Vo=[ (R1+R2) / R2 ] x VREF
下图的输出晶体管为MOSFET,不过也有使用双极晶体管的产品 。

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线性稳压器的分类
按功能分类
线性稳压器按功能进行分类时,首先可分为正电压用和负电压用两种 。
根据使用电路不同,也有不需要正电源,而需要负电源的产品 。
若只有正侧电源,则不能处理接地电位以下的电压,不能将晶体管的输出引脚的电压分配至负电平 。将控制晶体管装入负输出线,从而产生负电压 。
【按功能分类】

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其次,还可分为电压固定型和电压可变型两种 。固定型由输入、输出、GND三个引脚构成,内置有输出电压设定用电阻 。
可变型为GND基准型时,添加反馈引脚变成四个引脚 。可变型中也有无GND引脚的浮动工作型,这种情况为三个引脚 。

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电压固定型和电压可变型之后还可分为标准型和LDO两种 。
LDO是Low Dropout的缩写,是降低了输入输出间电位差的线性稳压器 。标准型的输入输出间电位差最低也有约2V,而LDO可控制在1V以下 。

何谓LDO?
何谓LDO?
LDO是Low Dropout的缩写,是即使较低的输入输出间电位差也可进行工作的线性稳压器 。
有时也称为低损耗型线性稳压器或低饱和型线性稳压器 。
关于LDO的输入输出间电位差并无数值性的定义,一般是指稳压器稳定工作时最低电位差可控制在1V以下的稳压器 。
例如,对于需要3.3V电源的IC,由于标准型不可制作5V到3.3V电源,因此,需要输入输出间电位差较低的LDO 。
这样,LDO在输出与标准型稳压器相同的电压时,也可设定较低的输入电压 。
通过低电位差工作,可使能量损耗较少,可进行抑制散热等设计 。
压降
在线性稳压器的内部,从VIN到VO间加入了晶体管,使此晶体管稳定工作所需的输入输出间最低电位差称为压降 。
输入输出间电压差低于压降时,晶体管难以维持稳定的工作,输出电压会降低 。

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