长期以来,线性稳压器一直得到业界的广泛采用。在开关模式电源于上世纪60年代后成为主流之前,线性稳压器曾经是电源行业的基础。即使在今天,线性稳压器仍然在众多的应用中广为使用。下面我们来就针对线性稳压器的基本知识作一一相关介绍。
线性稳压器的基本概念
线性稳压器(Linear Regulator)使用在其线性区域内运行的晶体管或FET,从应用的输入电压中减去超额的电压,产生经过调节的输出电压。其产品均采用小型封装,具有出色的性能,并且提供热过载保护、安全限流等增值特性,关断模式还能大幅降低功耗。
线性稳压器的工作原理
我们从一个简单的例子开始。在嵌入式系统中,可从前端电源提供一个12V总线电压轨。在系统板上,需要一个3.3V电压为一个运算放大器(运放)供电。产生3.3V电压最简单的方法是使用一个从12V总线引出的电阻分压器,如图1所示。这种做法效果好吗?回答常常是“否”。在不同的工作条件下,运放的VCC引脚电流可能会发生变化。假如采用一个固定的电阻分压器,则IC VCC电压将随负载而改变。此外,12V总线输入还有可能未得到良好的调节。在同一个系统中,也许有很多其他的负载共享12V电压轨。由于总线阻抗的原因,12V总线电压会随着总线负载情况的变化而改变。因此,电阻分压器不能为运放提供一个用于确保其正确操作的3.3V稳定电压。于是,需要一个专用的电压调节环路。如图2所示,反馈环路必需调整顶端电阻器R1的阻值以动态地调节VCC上的3.3V。
图1 电阻分压器采用12V总线输入产生3.3VDC。
图2 反馈环路调整串联电阻器R1的阻值以调节3.3V。
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