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淺談AC/DC轉(zhuǎn)換的線性穩(wěn)壓器

電子設(shè)計(jì) ? 來(lái)源:rohm ? 作者:rohm ? 2021-04-08 18:11 ? 次閱讀
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之前已說(shuō)明了采用變壓器方式的AC/DC轉(zhuǎn)換順序?yàn)锳C-低AC-整流/平滑(DC)-[選項(xiàng):穩(wěn)定化DC]以及采用開(kāi)關(guān)方式的AC/DC轉(zhuǎn)換順序?yàn)锳C-整流/平滑(DC)-穩(wěn)定化DC(AC-整流/平滑-穩(wěn)定化DC)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。在本項(xiàng)則是說(shuō)明各方式中,經(jīng)由前文的藍(lán)色部分的整流/平滑,所生成得DC電壓,轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定化DC電壓的方式。

采用開(kāi)關(guān)方式的AC/DC轉(zhuǎn)換,會(huì)“將DC轉(zhuǎn)換成AC后,經(jīng)由整流/平滑,再轉(zhuǎn)換成DC”,但其本身為采用開(kāi)關(guān)方式的DC/DC轉(zhuǎn)換,因此之后將簡(jiǎn)稱為“開(kāi)關(guān)式DC/DC轉(zhuǎn)換”。和開(kāi)關(guān)式DC/DC轉(zhuǎn)換相對(duì)的,則是線性DC/DC轉(zhuǎn)換。提到DC/DC,不少人第一直覺(jué)想到開(kāi)關(guān)方式的,嚴(yán)格說(shuō)來(lái),以DC轉(zhuǎn)換成DC來(lái)說(shuō),其實(shí)分成開(kāi)關(guān)式和線性方式兩種,接下來(lái)將以兩者為前提進(jìn)行說(shuō)明。

圖12和13是各AC/DC轉(zhuǎn)換方式的電路,但圈起來(lái)的部分是將DC電壓,轉(zhuǎn)換成想要的DC電壓的電路。在實(shí)際使用上,如果未利用該電路,轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定且高精度的DC電壓,就無(wú)法產(chǎn)生電子電路所需要的電源。

所謂線性穩(wěn)壓器

線性穩(wěn)壓器,也稱3引腳穩(wěn)壓器,廣泛使用的能簡(jiǎn)單降低DC電壓設(shè)備?;旧戏殖奢斎?、輸出、GND的3個(gè)引腳,并將輸出電壓事先調(diào)整成業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)電壓。之后也陸續(xù)開(kāi)發(fā)出利用外置電阻輸出可變型或內(nèi)置ON/OFF功能(關(guān)斷)等規(guī)格,根據(jù)功能變更引腳數(shù)量。

構(gòu)造上完全利用線性反饋環(huán)路控制,誤差放大器監(jiān)視輸出至反饋為止的電壓,輸入變動(dòng)或輸出負(fù)載變動(dòng)時(shí),調(diào)整輸出電壓保持穩(wěn)定。不必開(kāi)關(guān),不會(huì)出現(xiàn)開(kāi)關(guān)所引起的噪聲和紋波。

使用方法非常簡(jiǎn)單,但使用時(shí)仍必須考慮損耗=熱。如圖15所示,線性穩(wěn)壓器是指輸入和輸出間的電壓差和流至輸入的電流的積為損耗功率,而損耗功率會(huì)轉(zhuǎn)換成熱。在未加裝散熱板下,最多只能承受到2W左右。當(dāng)然,損耗大代表著效率差。

考慮加裝AC/DC轉(zhuǎn)換器時(shí),線性穩(wěn)壓器IC的輸入,無(wú)法承受直接整流100VAC的140V電壓,在采用開(kāi)關(guān)方式的AC/DC轉(zhuǎn)換中,替換DC/DC部分的無(wú)法使用的線性穩(wěn)壓器IC。雖然可以利用高耐壓晶體管等,不直接連線性穩(wěn)壓器,但從140V的DC電壓,降至例如12V的電壓時(shí),考慮到熱處理,事實(shí)上并無(wú)其他選擇。此外,也必須考慮如何設(shè)計(jì)電路,以及包含散熱器在內(nèi)時(shí)所需要的空間。

根據(jù)上述理由,利用線性穩(wěn)壓器轉(zhuǎn)換DC/DC(降壓穩(wěn)定化)時(shí),一般會(huì)采用變壓器的方式。若能將使用變壓器的變壓(降壓)調(diào)整理最佳狀態(tài),線性穩(wěn)壓器的輸入、輸出落差不要太大的話,效率就不會(huì)變得那么差,且能在允許的發(fā)熱范圍內(nèi)使用。

此外,線性穩(wěn)壓器具備紋波抑制功能,也可以抑制平滑后的DC中殘存的紋波。在不能有噪聲的應(yīng)用裝置上,能加裝線性穩(wěn)壓器解決噪聲問(wèn)題。

編輯:hfy

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