線性穩(wěn)壓器的優(yōu)缺點，作用及原理

線性穩(wěn)壓器的最大優(yōu)點在于使用簡單。由于輸入和輸出各只附1個電容器工作，實質(zhì)上或許可以說不需要設(shè)計。換句話說，散熱設(shè)計或許比電路設(shè)計麻煩（參考熱計算1－6）項）。此外，因為沒有開關(guān)電源般的開關(guān)噪聲，紋波抑制特性或電壓噪聲本身也小，所以在例如AV、通訊、醫(yī)療、測量等必須排除噪聲的應(yīng)用上較受歡迎。

圖 7：應(yīng)用例

缺點在于輸出輸入的電壓差大則損耗就大，損耗幾乎完全變?yōu)闊崮?，某些條件下發(fā)熱會非常大。如果使用功率達幾瓦以上等級，就必須常常面對發(fā)熱的問題。此外，線性穩(wěn)壓器只能降壓。負(fù)電壓用的情況雖也相同，不過負(fù)電壓經(jīng)常被混淆，在此加以說明。負(fù)電壓用線性穩(wěn)壓器，例如輸入功率為-5V時，無法輸出更低的-12V。由于電位從-5V降至-12V，電壓從-5V朝-12V的負(fù)方向増加，故會朝負(fù)方向升壓。因此，可以做到的是以輸入-12V達到輸出-5V。

圖 8：優(yōu)點和缺點

線性穩(wěn)壓器的作用及原理

線性穩(wěn)壓器的作用是在規(guī)定的工作范圍內(nèi)，當(dāng)輸入電壓或負(fù)載發(fā)生變化時能提供穩(wěn)定的直流輸出電壓，并確保穩(wěn)壓電路能長期、安全可靠地工作。

普通集成線性穩(wěn)壓器也稱標(biāo)準(zhǔn)線性穩(wěn)壓器或NPN型線性穩(wěn)壓器。標(biāo)準(zhǔn)線性穩(wěn)壓器主要由基準(zhǔn)電壓源、取樣電路、誤差放大器、調(diào)整管等基本部分組成。

標(biāo)準(zhǔn)線性穩(wěn)壓器的基本工作原理

標(biāo)準(zhǔn)性穩(wěn)壓器的基本原理如圖1所示，串聯(lián)式調(diào)整管是由NPN型晶體管VT2、VT3構(gòu)成的達林頓管。VT1為驅(qū)動管，它采用PNP型晶體管。U1為輸入電壓，U0為輸出電壓。R1和R2為収樣電阻，取樣電壓UQ加到誤差放大器的同相輸入端，與加在反相輸入端的基準(zhǔn)電壓UREF相比較，二者的差值經(jīng)誤差放大器放大后產(chǎn)生誤差電壓Ur，用來調(diào)節(jié)串聯(lián)調(diào)整管的壓降，使輸出電壓達到穩(wěn)定。舉例說 明。，當(dāng)輸出電壓U0降低時，UQ和UR均降低，因驅(qū)動電流增大，故調(diào)整管的壓降減小，使輸出電壓升高。

反之，若輸出電壓U0上升 ，誤差放大器輸出的驅(qū)動電流就會減小，調(diào)整管的壓降隨之增大， 使U0下降，最終使U0維持穩(wěn)定。由于反饋環(huán)路總試圖使誤差放大器兩個輸入端的電位相等，即U0＝UREF，因此

根據(jù)上圖式，可得：

需要說明幾點：

，輸出電壓通過反饋電路來進行控制，反饋電路需要補償措施以確保回路的穩(wěn)定性。 某些線性穩(wěn)壓器有內(nèi)置補償電路，不需要外接補償元件，即可實現(xiàn)線性穩(wěn)壓器的穩(wěn)定工作。有些線性穩(wěn)壓器需要接外部補償網(wǎng)絡(luò)。

第二，用于控制輸出電壓的反饋回路是通過取樣電阻來“判斷”輸出電壓的，并將取樣電壓送至誤差放大器的同相輸入端，基準(zhǔn)電則接在反相輸入端。這意味著誤差放大器將通過不斷調(diào)節(jié)它的輸出電壓和調(diào)整管的電流，來使取樣電壓與基準(zhǔn)電壓相等。線性穩(wěn)壓器的輸出電壓通常為基準(zhǔn)電壓的若干倍。

第三，與負(fù)載電流相比，通過電阻分壓器R1和R2的電流可忽略不計。

第四，駙動管VT1，必須采用PNP型晶體管，這是因為NPN型晶體管的發(fā)射結(jié)電壓UBE為正電壓，要求U B》U E，即U B＞U 1這顯然是不合理的；而PNP管的UBE為負(fù)電壓，能滿足U B＜U E，即U B＜U 1的要求。
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