集成穩(wěn)壓電源之線性電源、開關(guān)電源的簡(jiǎn)單介紹

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電子設(shè)備在人們的生活和生產(chǎn)中的地位可謂居高不下，許多電子設(shè)備對(duì)電源的要求也越來越高。而有很多電子設(shè)備不能直接使用公用電網(wǎng)提供的交流電源，而是要用穩(wěn)壓直流電源，因此，對(duì)穩(wěn)壓器的要求也是更嚴(yán)格。

目前國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)的集成穩(wěn)壓器成千上萬種，大致可分為線性集成穩(wěn)壓器和開關(guān)式集成穩(wěn)壓器兩大類。集成穩(wěn)壓電源的分類和特點(diǎn)可見下表。

集成穩(wěn)壓電源分類及特點(diǎn)

線性穩(wěn)壓器因其內(nèi)部凋整管與負(fù)載相串聯(lián)凋整工作在線性工作區(qū)而得名，又稱做串聯(lián)調(diào)整式集成穩(wěn)壓器。其優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)壓性能好，輸出紋波電壓小，電路簡(jiǎn)單、成本低廉。主要缺點(diǎn)是調(diào)整管的壓降較大，功耗高，穩(wěn)壓電源的效率比較低，一般為45%左右。線性集成穩(wěn)壓器主要包括兩種：一種是采用 NPN調(diào)整管的標(biāo)準(zhǔn)線性穩(wěn)壓器(Standard Linear Regulator)亦稱NPN 型線性穩(wěn)壓器;另一種是采用PNP調(diào)整管的PNP型低壓差線性穩(wěn)壓器(LDO)。此外還有準(zhǔn)超低壓差線性穩(wěn)壓器(QLDO)和超低壓差線性穩(wěn)壓器(VLDO)。按照輸出電壓的特點(diǎn)來劃分，又有固定輸出、可凋輸出、正壓輸出、負(fù)壓輸出、多路輸出(含跟蹤式輸出)等多種形式。傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)線性穩(wěn)壓器的效率僅為45%左右，而 LDO、VLDO在低壓輸入時(shí)的效率可達(dá)80%~ 95%。

幵關(guān)電源(Switching Mode Power Supply，SMPS)被譽(yù)為高效節(jié)能電源，它代表著穩(wěn)壓電源的發(fā)展方向，觀成為穩(wěn)壓電源的主流產(chǎn)品。開關(guān)電源內(nèi)部的關(guān)鍵元器件工作在高頻開關(guān)狀態(tài)，本身消耗的能量很低，電源效率可達(dá)70%~90%,比標(biāo)準(zhǔn)線性穩(wěn)壓電源提高近一倍。開關(guān)電源集成電路主要包括以下4種：脈沖寬度調(diào)制(簡(jiǎn)稱脈寬調(diào)制PWM)器，脈沖頻率調(diào)制(簡(jiǎn)稱脈頻調(diào)制PFM)器，幵關(guān)式穩(wěn)壓器，單片開關(guān)電源。

從電路原理上劃分，穩(wěn)壓器也可分成串聯(lián)調(diào)整式線性穩(wěn)壓器、并聯(lián)調(diào)整式線性穩(wěn)壓器、開關(guān)式穩(wěn)壓器三種類型，它們的等效電路分別如閣圖1 (a)、(b)、(c)所示。圖中的Rs代表調(diào)整管的等效電阻，S代表功率開關(guān)管。并聯(lián)凋整式線性穩(wěn)壓器的輸出電壓穩(wěn)定度很高，但輸出電流很小，一般只做基準(zhǔn)電壓源使用。

三種穩(wěn)壓器的等效電路

從圖表中我們可以看出，集成穩(wěn)壓電源可分為線性電源和開關(guān)電源兩大類，看了表格我們可粗略地了解，具體的產(chǎn)品，后面我們?cè)僮鲈敿?xì)地介紹。