開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的基礎(chǔ)-優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)、與線性穩(wěn)壓器的比較

圖 29

開(kāi)始電源設(shè)計(jì)時(shí)，如果大概的規(guī)格已定，其次便是進(jìn)入選擇開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器或線性穩(wěn)壓器的作業(yè)。為滿足要求規(guī)格雖然有的情況必須選擇其一，不過(guò)兩者皆可的例子也不少。此時(shí)，須以各自的特征和優(yōu)缺點(diǎn)為主進(jìn)行探討。圖29為開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，而圖30則試著與線性穩(wěn)壓器做總比較。

最大的優(yōu)點(diǎn)，是可以自由轉(zhuǎn)換。雖然降壓最常被利用，不過(guò)也可從電池等低電壓升壓、使其從正電壓反轉(zhuǎn)來(lái)制作負(fù)電壓、或3.3V般輸入跨越輸出電壓時(shí)也可從鋰離子二次電池（例：4.2V～2.8V）升壓。

其次，是效率高。雖然也視種類而定，不過(guò)最大效率可達(dá)95%左右。但是，開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的效率因負(fù)載電流的大小而變。基本上，負(fù)載電流變小時(shí)效率會(huì)大幅度下滑。對(duì)此，近年待機(jī)功耗降低要求日趨嚴(yán)格，成了開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的課題。

缺點(diǎn)在于加入電容器等能動(dòng)零件、二極管或晶體管等半導(dǎo)體零件后需要磁性零件、零件數(shù)本身增加且設(shè)計(jì)復(fù)雜。近年來(lái)開(kāi)關(guān)電源用IC由于必要電路的集成化升高，可簡(jiǎn)單調(diào)整的技巧進(jìn)步，故比以前更能簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)電源。盡管如此，比線性穩(wěn)壓器復(fù)雜是不爭(zhēng)的事實(shí)。此外，由于進(jìn)行開(kāi)關(guān)工作，因此會(huì)出現(xiàn)相關(guān)噪聲或紋波。噪聲多的話應(yīng)用上便難以使用也是事實(shí)之一。此外，是否合乎EMI（電磁干擾）限制等也須花工時(shí)評(píng)估。

最后，在成本方面，如果只單純談?wù)揑C單體或構(gòu)造零件的話，無(wú)論如何都比線性穩(wěn)壓器來(lái)得高。但是，線性穩(wěn)壓器如果也伴隨散熱板的話也將考慮面積或體積，因此欲處理的功率變大時(shí)，開(kāi)關(guān)的總成本有時(shí)就會(huì)比較便宜。在設(shè)計(jì)上，詳細(xì)探討各優(yōu)缺點(diǎn)后選擇符合目的的方式是一大關(guān)鍵要點(diǎn)。

圖 30:與線性穩(wěn)壓器的比較

審核編輯黃宇