線性穩(wěn)壓工作原理，線性穩(wěn)壓器入門教程圖解
chanong
在上一篇文章中，我們使用變壓器和橋式整流器將220伏的家用市電電源轉(zhuǎn)換為約16伏的直流電源，但這種直流電源存在一個(gè)問題：連接負(fù)載時(shí)電壓下降。這將是。我跌倒并劇烈顫抖。為了解決這個(gè)問題，可以使用電壓調(diào)節(jié)器。
什么是穩(wěn)壓器？穩(wěn)壓器是一種當(dāng)電源電壓或負(fù)載電流變化時(shí)能提供穩(wěn)定輸出電壓的器件。電壓調(diào)節(jié)器主要有兩種類型：線性調(diào)節(jié)器和開關(guān)調(diào)節(jié)器。用這兩種穩(wěn)壓器制成的電源分別稱為線性穩(wěn)壓電源和開關(guān)穩(wěn)壓電源。本文將重點(diǎn)介紹線性穩(wěn)壓器。線性穩(wěn)壓器也稱為三端穩(wěn)壓器。
穩(wěn)壓器穩(wěn)定電壓
從上面的波形圖可以看出，穩(wěn)壓器L7809CV將抖動(dòng)的14伏輸入電壓改變?yōu)榉�(wěn)定的9伏電壓。
5伏穩(wěn)壓器
上圖所示的電壓調(diào)節(jié)器將12 伏電池電壓更改為5 伏。在使用過程中，隨著電池放電，電池輸出電壓從充滿電時(shí)的13.7 伏緩慢下降到完全放電時(shí)的約11 伏。在5伏穩(wěn)壓器的幫助下，無論輸入電壓如何變化，該5伏穩(wěn)壓器都能在其輸出端保持5伏的恒定電壓。電壓調(diào)節(jié)器是非�？煽康脑O(shè)備，即使性能較差的線性調(diào)節(jié)器也能提供精確到5% 以內(nèi)的輸出。較新的穩(wěn)壓器具有熱關(guān)斷功能，可防止穩(wěn)壓器燒壞。
一些穩(wěn)壓器具有熱關(guān)斷功能
大多數(shù)穩(wěn)壓器以一個(gè)或多個(gè)字母開頭，后面是“78”，最后是表示輸出電壓的兩位數(shù)字。有不同輸出的型號(hào)。如下圖的L7805CV，“05”表示輸出電壓為5伏。
穩(wěn)壓器外觀
線性穩(wěn)壓器的使用方法線性穩(wěn)壓器的使用方法
該穩(wěn)壓器易于使用，僅需要三個(gè)電容器：輸入上的一個(gè)10uF 電容器和輸出上的一個(gè)10uF 和100nF 獨(dú)石電容器。電容器的電容不必如圖所示；它可以大也可以小。如果我們輸入9 伏，我們看到輸出電壓是5 伏。
線性穩(wěn)壓器易于使用
缺點(diǎn)線性穩(wěn)壓器的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、易于使用和低輸出電壓紋波。然而，線性穩(wěn)壓器也有以下缺點(diǎn)：
效率低、電壓降低的線性穩(wěn)壓器在使用過程中會(huì)產(chǎn)生熱量，由于熱量而浪費(fèi)的功率可以使用以下公式計(jì)算。
線性調(diào)節(jié)器的熱損失
因此，如果您使用16 伏未穩(wěn)壓電源作為輸入，并使用5 伏穩(wěn)壓器消耗300 毫安電流，則會(huì)產(chǎn)生3.3 瓦熱量。這個(gè)散熱能力不小，導(dǎo)致穩(wěn)壓器很燙。
散熱高達(dá)3.3 瓦
線性穩(wěn)壓器效率計(jì)算公式：
線性穩(wěn)壓器效率計(jì)算公式
該方程表明，應(yīng)盡可能避免線性穩(wěn)壓器的高輸入電壓（相對(duì)于輸出電壓），因?yàn)樾蕰?huì)隨著輸入電壓的增加而降低。
壓差電壓壓差電壓
線性穩(wěn)壓器的壓差與維持穩(wěn)壓器穩(wěn)定輸出的最小輸入電壓有關(guān)。在大多數(shù)情況下，輸入電壓必須比穩(wěn)壓器的輸出電壓至少高1 至2 伏。也就是說，典型的5 伏線性穩(wěn)壓器可能至少需要7 伏輸入。
電壓降動(dòng)畫
在上面的動(dòng)畫中，您可以看到輸入電壓從20 伏降低到7 伏，但輸出電壓保持不變。如果電壓繼續(xù)下降到7 伏以下，并且輸出電壓也開始下降，則5 伏穩(wěn)壓器有故障。每個(gè)器件的壓差電壓可能有所不同，確切的壓差電壓（dropout voltage）可以在具體器件文檔中找到。有低壓差（低壓差）線性穩(wěn)壓器，也稱為L(zhǎng)DO，其壓降非常低。例如，LM2940 低壓差穩(wěn)壓器的壓差電壓為0.4 伏。
低壓差穩(wěn)壓器的壓降非常小
低壓差穩(wěn)壓器(LDO) 通常比標(biāo)準(zhǔn)線性穩(wěn)壓器稍貴一些，但在輸入和輸出電壓非常接近時(shí)很有用。例如，如果您想使用電池為設(shè)備供電，則必須仔細(xì)考慮電池電壓會(huì)下降多少。一般來說，線性穩(wěn)壓器是簡(jiǎn)單、易于使用的器件，只需要一個(gè)輸入電壓、一個(gè)輸出電壓和幾個(gè)電容器。
電壓調(diào)節(jié)器使用方便